Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol.28, No.3, jul-sept, pp. 59-69, 2024
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La vigilancia meteorológica ante el peligro de tormentas locales severas en la región
oriental
Meteorological surveillance in face of the danger of severe local storms in the eastern
region
Autores:
MSc. Yanneyis Rojas-Díaz¹, https://orcid.org/0000-0002-8755-5441
MSc Alis Varela-de la Rosa2, https://orcid.org/0000-0001-6587-1920
MSc Enrique Perigó-Roman1, https://orcid.org/0000-0002-0916-0487
Ing. Rodelkys Hernández-Turcás¹, https://orcid.org/0000-0001-7592-613X
Andrés Aragón-Matos¹, https://orcid.org/0000-0003-3152-2971
Filiación institucional: 1Centro Meteorológico Guantánamo, Cuba. 2Centro de Pronóstico
del Tiempo, Insmet, Cuba2.
Email: yanneyis.rojas@gtm.insmet.cu, alis.varela@insmet.cu,
rodelkys.hernandez@gtm.insmet.cu, enrique.perigo@gtm.insmet.cu
Fecha de recibido: 9 abr. 2024
Fecha de aprobado: 23 jun. 2024
Resumen
El objetivo de la investigación es
determinar el comportamiento de las
Tormentas Locales Severas de la región
oriental en el período 1980-2022. Se
revisaron las notas meteorológicas
elaboradas por los Centros Meteorológicos
Provinciales, pertenecientes al Insmet, y se
creó una tabla de reportes, para procesar y
construir gráficos de distribución por años,
meses y eventos de severidad. En este
sentido se destaca la provincia Holguín
como la de mayor cantidad de reportes, en
los meses de julio y mayo; los granizos y
las aeroavalanchas son las
manifestaciones de mayor incidencia. Los
resultados contribuyen a la eficiencia de su
pronóstico y en consecuencia a mitigar los
posibles daños que provocan. Estos
resultados constituyen una herramienta
eficaz para el aumento de la efectividad de
los Sistemas de Vigilancia Meteorológica
que se brindan en la región más oriental
del país.
Palabras clave: Tormentas Locales
Severas; Comportamiento;
Aeroavalanchas
Abstract
The objective of the research is to
determine the behavior of Severe Local
Storms in the eastern region from 1980 to
2022. From the review of the
meteorological notes prepared by the
Provincial Meteorological Centers, a table
of reports was created, where graphs of
the distribution by years, months and
severity events were processed and
constructed. Holguín province stands out
as the one with the highest number of
reports, highlighting the months of July and
May; hail and aeroavalanches are the
manifestations with the highest incidence.
The results contribute to the efficiency of
their forecast and consequently to
mitigating the possible damage they cause,
being of great value for the application of
preventive measures aimed at reducing the
risk and damage caused by these natural
disasters, providing an effective tool for the
increase in the effectiveness of the
Meteorological Surveillance Systems
provided in the easternmost region of the
country.
Keywords: Severe Local Storms;
Behavior; Aeroavalanches
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Introducción
La comunidad científica dedicada a las investigaciones en las Ciencias Meteorológicas, tanto
a nivel mundial como en Cuba, ha decidido profundizar en las causas y condiciones que
generan las Tormentas Locales Severas (TLS), con el propósito de ser mucho más eficientes
en su pronóstico, y en consecuencia, mitigar los posibles daños económicos y sociales que
provocan.
Por la posición geográfica en la que se encuentra la región oriental de Cuba posibilita que,
meteorológicamente, se caracterice por una significativa cantidad de casos de vientos
lineales fuertes, caída de granizos, y en menos ocasiones tornados, originados todos por
eventos muy intensos de la convección profunda, con una interacción fuerte con la dinámica
atmosférica global Alfonso, (1994); Aguilar et al., (2005); Aguilar, (2006); Rojas, (2006);
Bermúdez et al., (2009).
Por sus impactos negativos, al tema de las TLS y los procesos asociados, se les ha dedicado
especial interés por parte de los investigadores en la mayoría de los territorios afectados; por
mencionar sólo algunos ejemplos, aparecen los aportes de los conceptos de celda conectiva
de (Byers & Braham 1948); de la etapa de madurez severa de (Browning & Atlas,1965); y la
amplia documentación de Doswell lll (1985), y (Doswell lll & Schultz 2006); en Cuba durante
las últimas décadas también se han venido realizando diversas investigaciones sobre las
circulaciones locales, la convección profunda y las TLS, entre los que pueden mencionarse la
cronología de Alfonso(1994), y Benedico et al.,(2005); los numerosos trabajos dirigidos por
Aguilar et al.,(2005, 2009, 2010), Aguilar (2006), Bermúdez (2009); los aspectos teóricos de
Carnesoltas (1987, 2002a,b,), Rojas (2006), Martínez (2008),Carnesoltas et al.,(2010a,b),
Damara et al., (2010) y Rabelo (2012); Rojas et al., (2017) y Valera et al.,(2022).
Las TLS se desarrollan en la denominada ¨mesoescala¨, que es la parte de meteorología
encargada de estudiar los sistemas meteorológicos que son más pequeños que la llamada
“escala sinóptica”, pero que son más grandes que los sistemas de la “microescala” (Orlanski,
1975). De acuerdo con la OMM (1992), la mesoescala se define como “dimensiones de una
capa atmosférica que se extiende horizontalmente desde unos pocos kilómetros hasta varias
decenas de kilómetros y, verticalmente, desde el suelo hasta la cima de la capa de fricción”.
Los procesos de la mesoescala son los que poseen mayor impacto social en cuanto a
pérdidas humanas y daños materiales; en particular, aquellos que generan lluvias intensas,
inundaciones repentinas, granizadas severas, tornados y descargas eléctricas. En este
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sentido los fenómenos convectivos son los de mayor incidencia en nuestras vidas cotidianas
en estas latitudes. Son ellos los que nos afectan de forma directa y condicionan el tiempo
adverso en muchas zonas de la región oriental.
El conocimiento que se tenga sobre las características de estos fenómenos en un
determinado territorio constituye una herramienta eficaz en la evaluación del tiempo, ya que
permite la información efectiva y oportuna en la implantación de medidas para evitar o reducir
el riesgo y prepararse ante el peligro, así como puntualizar los planes de reducción de
desastres que existan elaborados al efecto y que posean las etapas precisas de
implementación.
Por esta razón es que, en este campo, resulta imprescindible y necesario como en ningún
otro, la estimación de condiciones favorables con mayor tiempo de antelación a fin de que los
órganos de dirección a los diferentes niveles, tengan criterios adecuados en la toma de
decisiones. El objetivo de la investigación es determinar el comportamiento de las Tormentas
Locales Severas de la región oriental en el período 1980 al 2022.
Materiales y métodos
La región de estudio presenta una compleja orografía, que le imprime al territorio
características propias; se ubica en el extremo oriental del archipiélago cubano, limita al
Norte con el océano Atlántico, al Este con el Paso de los Vientos, al Sur con el Mar Caribe y
al Oeste con la provincia de Camagüey.
Desde el punto de vista físico - geográfico la región oriental es rica en la diversidad de
paisajes entre los más notables se encuentran:
El montañoso: representa la zona más montañosa del territorio nacional y
geomorfológicamente se divide en montañas del Sur representada por la Sierra Maestra con
una extensión de aproximadamente 250 km2, cuya máxima altura lo representa el Pico Real
del Turquino y montañas del Noreste del macizo Sagua – Baracoa, Montañas Nipe - Cristal y
el grupo Maniabón.
Las llanuras: por lo general son de origen fluvial y se presentan en casi toda la región, entre
ellas se destaca la llanura del Cauto – Guacanayabo y la de Guantánamo, las llanuras
costeras y las llanuras amesetadas (hasta 200 m SNMM) del Valle Central que divide ambos
sistemas montañosos.
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Los elementos geológicos y físicos - geográficos permitieron conformar cuatro macros –
morfo - estructuras:
1) Montañas del Sur representadas por la Sierra Maestra;
2) Montañas del Noreste (representadas por el macizo Sagua – Baracoa, Montañas Nipe -
Cristal y el grupo Maniabón);
3) Las llanuras fluviales y costeras (Cauto - Guacanayabo y Guantánamo);
4) Meseta intramontana representada por el Valle Central.
Por su parte, el régimen de precipitaciones presenta dos períodos bien definidos, al igual que
el resto del país: el período lluvioso (2000 mm/año) en las zonas más húmedas como la zona
Norte del macizo Nipe – Sagua – Baracoa; y el período poco lluvioso en el cual las
precipitaciones oscilan entre 1000 y 1400 mm/año en las zonas de depresiones y de valles
intra - montanos. En las llanuras costeras no superan los 600 mm/año. Debe destacarse que
en esta área geográfica se encuentra la zona más lluviosa del país (el Aguacate), ubicado en
la costa Norte en la cuenca del río Toa con 3600 mm/año, y a su vez la zona menos lluviosa
del país, entre los poblados de Baitiquirí y San Antonio del Sur, con solo 400 mm/año.
La posición geográfica de la región posibilita que la superficie del suelo reciba altos valores
de radiación solar durante todo el año, lo que determina junto a otros factores el carácter
cálido de su clima. La temperatura media anual es elevada, oscilando entre 18.0 °C y más de
30.0 °C en el período lluvioso. En gran parte del año se encuentra bajo la influencia de los
vientos alisios del anticiclón de las Azores - Bermudas, perturbados en ocasiones por el paso
de bajas frías en la altura y de disturbios tropicales como ondas del Este, hondonadas y
ciclones tropicales. Sin embargo, los sistemas sinópticos extra tropicales, como frentes fríos,
líneas pre - frontales, bajas extra tropicales y “sures”, así como ondas y corrientes en chorro
de los niveles medios y altos de la tropósfera, prácticamente no tienen incidencia directa
sobre el territorio, excepto cuando ocurre el estacionamiento de frentes fríos sobre las
Bahamas, que generan una zona baroclínica hacia el Mar Caribe, atravesando la región de
Norte a Sur, produciendo grandes precipitaciones.
La investigación partió de los reportes recopilados en anteriores estudios como Alfonso
(1994) y Aguilar et al. (2005), que abarca el período 1980 hasta el 2002. Para el resto de los
reportes, se trabajó los de Valera et al, (2022), se revisaron las notas mmeteorológicas
elaboradas por los Centros Meteorológicos Provinciales y los estados generales del tiempo
elaborados diariamente por el Centro de Pronóstico del Instituto de Meteorología, junto a la
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base de datos que contaba cada provincia. Además, se tuvo en cuenta la información de
aficionados, periódicos, y redes sociales. Toda la información obtenida fue ordenada y
sometida a un control de calidad, eliminando los reportes repetidos o aquellos incongruentes,
dejando solo los que presentaban un alto grado de confiabilidad. A partir de este proceso se
conformó una base de datos con 1501 reportes de TLS en el período 1980 hasta el 2022.
Se tuvo en consideración incorporar las trombas en altura en el análisis de los tornados,
tomando como tornado “…cuando la circulación del remolino toque tierra
independientemente de que la condensación (nube de embudo) alcance o no la superficie”
(Alfonso, 1994) y como tromba en la altura cuando esto no ocurra, y no exista afectación en
superficie. Según Alfonso (1994) estos últimos fenómenos no deberían incluirse como
eventos severos; sin embargo, a nuestra consideración y teniendo en cuenta los resultados
obtenidos en investigaciones recientes sobre los tornados en Cuba, la formación de estos
eventos severos en el archipiélago cubano y bajo condiciones insulares, parte de la
interacción de factores que inducen la vorticidad necesaria dentro de la Capa Fronteriza
Atmosférica, por debajo de la nube convectiva, condiciones que pueden provocar tanto
tornados como las propias trombas en la altura. Además, hay que considerar que los
reportes de estos fenómenos generalmente ocurren a partir de su visualización desde la
lejanía, sin que se compruebe en la mayoría de los casos su afectación en el terreno, por lo
que existe la interrogante que el embudo nuboso pudo haber tocado tierra y no se sepa.
Mediante el formato Excel se pudo obtener las tablas de frecuencia absoluta de cantidad de
reportes de TLS por años, por meses, por provincias y evento de severidad asociado (vientos
lineales fuertes, granizo, tornados, trombas marinas) y el comportamiento anual de cada una
de las manifestaciones asociadas.
Resultados y discusión
Durante el período analizado en la región oriental del país, se reportó un total de 1501 TLS,
evidenciándose gran variabilidad en ocurrencia durante el período analizado, resultando
interesante destacar la gran diferencia en el número de casos reportados desde valores
inferiores durante los años (1980,1989,1990 y 1993), hasta un incremento del número de
reportes a partir del 2000; pues esto no debe interpretarse de forma absoluta como que las
TLS tienen preferencias entre años, sino que estas diferencias ilustran la problemática en la
detección y reporte de estos eventos debido a su carácter local, ya que son fenómenos de
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mesoescala que ocurren en pequeña extensión territorial lo cual pueden ocurrir y no ser
reportados al Servicio Meteorológico, pudiendo estar influenciado al propio desarrollo
tecnológico y social del hombre, así como a su expansión hacia zonas habitadas, lo que trae
consigo que estos fenómenos se reporten con mayor regularidad, aumentando la posibilidad
de determinar vulnerabilidad en un lugar determinado.
Distribución mensual de los reportes de Tormentas Locales Severas en la región
oriental durante el periodo 1980 y 2022
Las TLS pueden ocurrir en cualquier época del año, aunque los datos analizados reflejan que
el periodo de mayor incidencia en el país corresponde al periodo lluvioso (mayo-octubre),
Para el oriente el mes de mayor cantidad de reportes corresponde a julio (309),mayo (285)
siguiéndole junio (272) como se refleja en la figura 1, siendo los meses más vulnerables para
esta región resultado que coincide con los estudios para el país de Valera et al.,2022 estando
el máximo de reportes para Cuba en julio. La menor cantidad de reportes se encuentra en el
período poco lluvioso (noviembre – abril) donde las TLS están vinculadas, principalmente a
sistemas de escala sinóptica como pueden ser frentes fríos y hondonadas prefrontales,
siendo los meses de diciembre y enero los de menor incidencia. En este periodo es de
señalar el mes de abril como el de mayor afectación con 101 reportes, esto está relacionado
con que este es un mes de transición entre el periodo lluvioso y el no lluvioso, por lo que las
condiciones en la mesoescala comienzan a mostrarse importantes en la formación de
actividad convectiva en las tardes.
Fig. 1. Distribución mensual de reportes de Tormentas Locales Severas en la región oriental durante
el periodo 1980 y 2022.
Del total de reportes de Tormentas Locales Severas, se observa que existe gran variación en
su ocurrencia, la figura 2 refleja la provincia Santiago de Cuba como del menor número de
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reportes con 129, mientras Holguín cuenta con el mayor número 523, seguido Granma (356),
siguiéndole Guantánamo (283) y las Tunas (210) respectivamente.
En esta diferencia se destacan dos aspectos fundamentales uno relacionado con las
características físicas geográficas de cada localidad; pues al conjugarse con las condiciones
en la mesoescala y bajo determinadas condiciones a escala sinóptica crean ambientes
favorables para la formación de fuerte actividad convectiva capaz de generar severidad y por
otra parte, está muy vinculado con la eficiencia en la detección y reportes de estos eventos
severos en cada provincia limitación también presente en la recopilación de reportes de TLS
a nivel mundial. Por todo esto se infiere que los reportes de cada provincia es sólo una
pequeña porción de las TLS que realmente ocurren, y, por tanto, su impacto sobre la
sociedad es mucho mayor que el que se refleja en las actuales estadísticas, coincidiendo con
lo planteado por Aguilar et al. (2005).
Fig. 2. Distribución de reportes de las Tormentas Locales Severas por provincias en la región oriental
durante el periodo entre 1980 y 2022.
Distribución mensual de los reportes para cada fenómeno severo en región oriental
durante el periodo 1980 y 2022
En el análisis individual por manifestación de severidad dentro de las tormentas locales
severas, el granizo es el evento que con mayor frecuencia afecta, como se muestra en la
figura 4, siendo reportado en 923 veces; los mayores reportes se concentran en el periodo
activo, resaltándose los meses de julio, mayo y junio como los de mayor afectación;
aparejado a la inestabilidad vespertina y el calentamiento diurno que son más intensos en los
meses de verano, debido a la energía necesaria para el desarrollo de las fuertes corrientes
ascendentes conjugadas con otras condiciones favorables a escala sinóptica, en el periodo
poco activo se destaca un máximo en el mes de abril (70) y el valor mínimo en enero y
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febrero con solo 2 reportes (figura 5). Las provincias con los mayores reportes son Holguín,
Granma y Guantánamo siguiéndole Las Tunas y Santiago de Cuba.
Cuando se produce una tormenta, los movimientos ascendentes, descendentes son
características fundamentales de su circulación; estos últimos en ocasiones se tornan muy
intensos en una determinada localidad durante un período de tiempo corto, los que pueden
alcanzar velocidades lineales iguales o superiores a 25 m/s, este fenómeno fue propuesto en
1985, como aeroavalanchas, después de las investigaciones de Arnaldo Alfonso. Estas
ocupan el segundo lugar en ocurrencia en el periodo analizado, con un número anual de 810
reportes. En la distribución mensual se refleja que julio, mayo y junio presentan la máxima
incidencia; durante el periodo poco activo, el mínimo de reportes se encuentra en el mes de
enero y con el máximo, en el mes de abril (57).
Del total de reportes para la región, 56 correspondían a tornados; este fenómeno severo está
presente en todos los meses del año, excepto en diciembre y enero; su ocurrencia es
fundamentalmente durante el período activo (mayo-octubre) con un máximo acentuado en el
mes de junio, mayo y julio, mientras que para el periodo poco activo (noviembre-abril)
presenta su máximo en el mes de marzo y un mínimo en febrero destacándose diciembre y
enero sin reportes. Lo que sugiere ser un evento severo de baja frecuencia en esta parte del
territorio cubano en correspondencia con lo planteado por Alfonso (1994) en que “los
tornados son muchos más frecuentes en zonas alejadas de las costas y en lugares poco
elevados (menos de 200 m de altura).
A pesar que las trombas marinas es el fenómeno severo menos reportado para la región
oriental; Peterson, 1978 y Golden, 1973 señalaron que en las regiones tropicales donde
existen bahías grandes son frecuentes el desarrollo de trombas marinas donde la existencia
de grandes bahías y las temperaturas altas del mar en Cuba favorecen este tipo de
severidad, ubicándola en una zona de alta incidencia; aunque es el fenómeno severo menos
reportado para el área de estudio, su distribución mensual coincide con los meses de mayor
actividad en el periodo activo, destacándose marzo, junio y agosto con máximos de
ocurrencia; y mínimos en febrero y octubre, enero y diciembre no se reportan casos. Holguín
y Granma presentan máximos de ocurrencia.
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Fig. 3. Distribución de reportes para cada fenómeno severo en región oriental durante el periodo 1980
y 2022
Fig. 4. Distribución de reportes para cada fenómeno severo en región oriental durante el periodo 1980
y 2022
En el análisis de la distribución de eventos severos, se evidencia que estas manifestaciones
constituyen uno de los elementos dentro de las características de los fenómenos convectivos
muy comunes para este territorio; visualizándose la vulnerabilidad existente ante la presencia
de estos fenómenos severos como se observa en la figura 6, la provincia Holguín con los
mayores reportes, seguida de Granma, Guantánamo, Las Tunas y Santiago de Cuba, siendo
el granizo y las aeroavalanchas las que presentan mayor frecuencia de ocurrencia en todas
las provincias.
Fig. 5. Distribución de reportes para cada fenómeno severo en región oriental durante el periodo 1980
y 2022.
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En la figura 6 se observa la diversidad espacial en la distribución de las TLS en el oriente
cubano resultado que contribuye al fortalecimiento del pronóstico y el Sistema de Alerta
Temprana (SAT) ante la posible ocurrencia de TLS, enmarcada en la labor básica de la
Vigilancia Meteorológica, al ofrecer mejor visualización de las áreas vulnerables al ser
extremadamente difícil la predicción de la ocurrencia de este fenómeno, tributando a la
celeridad en la toma de medidas de protección desde la salida de mapas de la distribución
espacial del fenómeno y numerosos gráficos según los reportes de las manifestaciones de
severidad, todos ellos constituyen herramientas de trabajo para la Defensa Civil Provincial
como sistema en materia de protección y autoprotección civil, claves para el manejo
oportuno, eficiente y eficaz de situaciones propiciadas por desastres naturales, dirigidos a la
mitigación de las pérdidas humanas. Ambientalmente los resultados de la investigación
posibilitan la toma de medidas para disminuir el estrés ambiental al que están sometidas las
plantas en el periodo de mayor manifestación, la pérdida de las cosechas, los incendios
forestales, afectación de la biota y su impacto negativo en los ecosistemas frágiles,
representando un importante eslabón para disminuir la amenaza al desarrollo sostenible.
Desde el punto de vista social las TLS y los eventos de severidad asociadas a ella pueden
proporcionar derrumbes parciales y totales de viviendas y otras construcciones e incluso la
muerte por derrumbes generadas por vientos lineales fuertes y tornados, derrumbe de
árboles además de pérdida de vida por fulguración.
Figura 6. Distribución espacial de reportes de tormentas locales severas en Guantánamo durante el
período 1980 -2022.
Conclusiones
Las provincias de Holguín y Granma son las de mayores reportes de TLS.
Los eventos severos de mayor ocurrencia en la región oriental son el granizo y las
aeroavalanchas, seguidos de los tornados y las trombas marinas.
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El mes de mayor reporte es julio, coincidiendo con el máximo nacional; y los de menor
incidencia son los meses enero y febrero.
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