Benvinguts al
Blog de Meteo.cat

Ones de muntanya

La interacció entre un flux de vent i una serralada pot generar ones de muntanya i nuvolositat associada a aquestes. A més, també hi ha situacions en què la interacció amb la serralada pot afavorir el reforçament del vent a cotes baixes a sotavent de la serralada, com va passar al llarg del dia 9 de desembre. Tot seguit es presenten les condicions òptimes per tal que es generin ones de muntanya i en quines situacions pot donar-se un reforçament del vent a cotes baixes.

Quan el vent interacciona amb una serralada es poden generar ones de muntanya. Aquestes ones acostumen a tenir una durada d’unes hores (difícilment més d’un dia) i en determinades situacions produeixen la formació de nuvolositat a sotavent de la muntanya. Els elements que condicionen la generació d’ones de muntanya són els següents:

  • Força del vent

Ha d’augmentar amb l’alçada. La intensitat mínima dependrà, entre altres factors,  de la llargària de la serralada. Com més fort sigui el vent, més ampla ha de ser la serralada per generar ones de muntanya. D’altra banda, com més llarga sigui la serralada hi haurà més probabilitat de formació d’ones de muntanya.

  • L’estratificació atmosfèrica

L’estratificació ha de ser estable, tot i que massa estabilitat pot impedir que el flux de vent remunti la muntanya.

  • Orientació de la serralada

La formació d’ones és més efectiva quan més perpendicular sigui el flux de vent amb la serralada. La intensitat del vent augmenta amb l’alçada a sobrevent.

  • El perfil orogràfic

La nuvolositat que es generen a les ones de muntanya dependrà de tots els factors anteriorment esmentats. A trets generals, els núvols més típics que es poden observar, depenent del contingut d’humitat a l’atmosfera, són els altocúmuls lenticulars i els núvols rotors a sotavent de la serralada (figura 1).

Figura 1. Ones de muntanya i nuvolositat associada
Figura 1. Ones de muntanya i nuvolositat associada

 

Un cop es generen aquestes ones de muntanya, hi ha situacions on el flux de vent es pot canalitzar cap a les cotes baixes. Aquesta situació es dóna quan a la vertical atmosfèrica ens trobem amb un nivell crític. La formació del nivell crític té lloc en diferents situacions:

  • Amb la presència d’una inversió sobre el cim (figura 2). Aquesta inversió actua inhibint la propagació de l’energia cap amunt i com a conseqüència el vent descendent es reforça.
Figura 2. Situació amb inversió per sobre el cim
Figura 2. Situació amb inversió per sobre el cim

 

  • Cisalla del vent (figura 3): la presència d’un canvi de direcció del vent segons la vertical pot donar lloc a un nivell on la força del vent sigui nul·la, conegut com a nivell crític. Si hi ha condicions per desenvolupar ones de muntanya aquest nivell no permet que l’energia es transmeti cap amunt i, com en el cas anterior, l’energia serà reflectida cap a la superfície.
Figura 3. Nivell crític per sobre del cim generat per la cisalla del vent
Figura 3. Nivell crític per sobre del cim generat per la cisalla del vent

 

  •  Ones gravitatòries (figura 4): quan hi ha condicions per la generació d’aquestes ones també es pot generar un nivell crític.
Figura 4. Tall vertical de la temperatura potencial (isolínies) i del vent (zona vermella, vent descendent i zona blava vent ascendent). Simulació numèrica del model RAMS
Figura 4. Tall vertical de la temperatura potencial (isolínies) i del vent (zona vermella, vent descendent i zona blava vent ascendent). Simulació numèrica del model RAMS

 

En qualsevol d’aquests tres casos, la presència d’aquest nivell crític per sobre del cim fa que l’energia de les ones de muntanya no es propagui a capes més altes i, per tant, es canalitzi tota a sotavent del cim, reforçant el vent descendent i provocant ratxes de vent fortes a la superfície.

Un altre factor que pot provocar l’acceleració del vent a cotes baixes és el jet stream (màxim de vent en altura). A la zona dreta d’aquest màxim de vent es produeix subsidència (descensos d’aire). En aquesta àrea es reforça l’estabilitat a nivells inferiors i, en conseqüència, s’accelera el vent a capes més baixes (figura 5).

 

Figura 5. Esquema on es presenta la zona de subsidència (cercle) en un màxim de vent
Figura 5. Esquema on es presenta la zona de subsidència (cercle) en un màxim de vent

 

En el cas del passat 9 de desembre, la situació meteorològica es va caracteritzar per la presència d’una dorsal anticiclònica a la meitat oest de la península Ibèrica i d’una baixa entre Còrsega i Sicília, tal com es pot veure a la reanàlisi del model WRF-27 km (figura 6).

 

Figura 6. Reanàlisi de la pressió a superfície a les 12 UTC del 9 de desembre de 2014. Model mesoescalar WRF-27 km
Figura 6. Reanàlisi de la pressió a superfície a les 12 UTC del 9 de desembre de 2014. Model mesoescalar WRF-27 km

 

 

El flux de vent sobre Catalunya era del nord a tots els nivells, amb un màxim de 70 kt (130 km/h) entre 9 i 11 km. A les imatges següents es superposa el vent a 300 hPa amb les imatges del meteosat MSG canal infraroig (10.8 µm) d’EUMETSAT (figura 7).

Figura 7. Evolució temporal del màxim de vent a 300 hPa (isolínies grogues) superposades amb les imatges del meteosat MSG del canal infraroig (10.8 µm)
Figura 7. Evolució temporal del màxim de vent a 300 hPa (isolínies grogues) superposades amb les imatges del meteosat MSG del canal infraroig (10.8 µm)

 

En aquest marc, les condicions eren favorables per la intensificació del vent a sotavent de la serralada del Pirineu. El tall vertical de la temperatura potencial i del vent de l’anàlisi del model WRF-3km a les 12 UTC, permet observar la formació de les ones a sotavent del Pirineu,  i la propagació d’aquestes cap el sud, així com els vents ascendents i descendents (figura 8).

 

Figura 8. Tall vertical de la temperatura potencial (línies negres) i intensitat del vent (zona vermella, vent ascendent i zona blava, vent descendent) a les 12 UTC del model WRF-3km. A la imatge de la dreta es presenta la zona del tall (línia negra discontinua)
Figura 8. Tall vertical de la temperatura potencial (línies negres) i intensitat del vent (zona vermella, vent ascendent i zona blava, vent descendent) a les 12 UTC del model WRF-3km. A la imatge de la dreta es presenta la zona del tall (línia negra discontinua)

 

A més, també es podria haver produït un reforçament del vent a les capes baixes per la presència d’una zona d’inversió de subsidència que, en el cas d’algunes serralades, quedava per sobre dels seus cims. Aquesta inversió es pot observar al radiosondatge previst pel model mesoescalar WRF-9km a les 15UTC a la zona del Berguedà (figura 9). A aquesta hora, la base de la inversió se situava al voltant dels 1700 metres, mentre que a les 12UTC encara no es detectava.

 

Figura 9. Radiosondatges previstos pel model mesoescalar WRF-9km a les 12 UTC (esquerra) i 15 UTC (dreta) a la zona del Berguedà. La zona verda mostra la inversió de subsidència (imatge de la dreta)
Figura 9. Radiosondatges previstos pel model mesoescalar WRF-9km a les 12 UTC (esquerra) i 15 UTC (dreta) a la zona del Berguedà. La zona verda mostra la inversió de subsidència (imatge de la dreta)

 

La subsidència present a la dreta del màxim de vent, tal com es veu a l’esquema de la figura 5, va afavorir la formació de la inversió. El moviment posterior cap al SSE va derivar en una disminució molt notòria de la velocitat del vent.

Si s’observa l’evolució del vent de l’estació situada al Santuari de Queralt, a 1167 metres d’altitud (figura 10), es detecta un reforçament en la seva intensitat entre les 13 UTC i les 15 UTC, hora a la que la inversió ja era present. La ratxa màxima registrada a l’estació es va assolir entre les 16 UTC i les 16:30 UTC, amb un cop màxim de 175.7 km/h (rècord d’aquesta estació en 13 anys de dades).

 

Figura 10. Direcció (punts blaus) i intensitat del vent (línia taronja) de l’estació automàtica del Santuari de Queralt
Figura 10. Direcció (punts blaus) i intensitat del vent (línia taronja) de l’estació automàtica del Santuari de Queralt

 

Comparant-la amb una altra estació propera a la zona, Guardiola de Berguedà, a 788 metres d’altitud (figura 11), s’observa de nou l’acceleració del vent, però en aquest cas, aproximadament una hora abans.

 

Figura 11. Direcció (punts blaus) i intensitat del vent (línia taronja) de l’estació automàtica de Guardiola de Berguedà
Figura 11. Direcció (punts blaus) i intensitat del vent (línia taronja) de l’estació automàtica de Guardiola de Berguedà

 

Finalment, cal comentar que les situacions de vent fort del nord són molt freqüents en el nostre territori, si bé la situació del dia 9 de desembre de 2014 va ser excepcional a causa de la intensitat del vent assolida i associada a una direcció perpendicular a la serralada del Pirineu. A més, el desplaçament del màxim de vent d’oest a est a les nostres latituds també va propiciar que la subsidència fos important a la meitat est de Catalunya i, per tant, es formés la inversió per sobre dels cims i actués com a tapadora reforçant el vent a sotavent de les serralades.

 

Canvi en la definició de la Calamarsa i la Pedra

El Servei Meteorològic de Catalunya ha decidit, davant d’una petició d’aclariment del TERMCAT (Centre de Terminologia), fer un canvi en la definició de la calamarsa i de la pedra vigent fins ara, i en la mida que delimita un i altre hidrometeor sòlid.

Tant al Manual d’Estil com al Manual de l’Observador hi figurava el diàmetre d’un centímetre com a llindar entre la calamarsa i la pedra, i és cert que aquesta mida no és la més utilitzada en d’altres països per anomenar de forma diferent els hidrometeors sòlids d’aquestes característiques. Un dels problemes més greus amb què s’ha trobat l’SMC a l’hora de decidir si es feia un canvi, és la manca de paral·lelisme entre la nomenclatura catalana i la d’altres llengües sobre aquests fenòmens.

Per posar-ho de manifest es presenta, a continuació, una mostra d’algunes de les definicions trobades en relació al fenomen que ens ocupa:

Eduard Fontserè i Rafael Patxot definien la calamarsa com a grànuls de gel rodons d’entre 2 i 5 mm de diàmetre, transparents o semitransparents, i que cauen amb temperatures properes als zero graus. La pedra, en canvi, la definien com grànuls de gel amb una mida entre la d’un pèsol i la d’un puny, amb clovelles clares i opaques, que cauen acompanyades de tempesta i mai per sota dels zero graus.

L’AEMet (Agència Estatal de Meteorologia) dóna com a definició de granizo (el que podríem considerar calamarsa) o pedrisco (el que podríem considerar pedra) “glóbulos o trozos de hielo entre 5 y 50 mm de diámetro”. Se sobreentén que el pedrisco es correspon amb els trozos de hielo.

L’AMS (American Meteorological Society) parla de hail (podem entendre que és la pedra) quan el seu diàmetre és de més de 5 mm. Quan és menor parla de small hail,  snow grains,  snow pellets  (o soft ice), ice  pellets o graupel, termes alguns dels quals podem associar a la nostra calamarsa, neu granulada, neu rodona i calabruix.

A les observacions meteorològiques aeronàutiques (METAR) es xifra GR (del francès GRêle) quan el diàmetre dels grànuls de gel és de més de 5 mm i GS (dels francès GréSil) quan és de menys de 5 mm.

Analitzant una mica aquestes definicions es troba que l’única mida que apareix associada a un canvi de nomenclatura és 5 mm i no pas 10. En alguns casos, però, sembla que el canvi de nom va més associat al fet de tenir una forma esfèrica o una forma irregular més que no pas a la seva mida.

Cal destacar, també, que la definició de Fontserè, a l’Assaig d’un Vocabulari Meteorològic Català de 1948, deixa entreveure que l’origen de la calamarsa no és el mateix que el de la pedra, ja que en la calamarsa no parla de clovelles alternativament opaques i transparents, pròpies de la circulació d’un grànul de gel dins d’un núvol convectiu. També diu que cau prop dels zero graus, el que suggereix que pot tractar-se, o bé de gotes d’aigua que es congelen en passar per un estrat d’aire fred (donant lloc a glaç transparent) o bé de gotetes d’aigua en subfusió capturades per un nucli de calabruix o de neu granulada (donant lloc a glaç opac o semitransparent). I, finalment, també és significatiu que no parli de tempesta.

Un altre argument en favor que es tracti d’un fenomen diferent és que la paraula calamarsa sembla que té origen cèltic i que significa pedres de març, el que tampoc associaria el fenomen a les tempestes, poc habituals en aquell mes.

Si es té en compte la nomenclatura de l’AMS, de reconegut prestigi, es constata que també associa sovint els hidrometeors sòlids de mida inferior als 5 mm a fenòmens diferents que els que generen els grànuls de mida superior.

Arran d’aquestes consideracions s’ha decidit proposar al TERMCAT de fer un canvi en les definicions actuals del diccionari normatiu,  que suposa rebaixar el llindar entre la calamarsa i la pedra de 10 a 5 mm de diàmetre.  S’ha aprofitat per realitzar altres canvis menors en les definicions i també per eliminar el llindar mínim de la calamarsa, situat fins ara en els 2 mm.

Es presenten, a continuació, les definicions que estaven vigents fins avui al Manual d’Estil i al Manual de l’Observador, i les noves:

Definicions anteriors

Manual d’Estil

Calamarsa: precipitació de grans de glaç arrodonits i mig transparents, inferiors a 10 mm de diàmetre.

Pedra: precipitació de grans de glaç arrodonits i mig transparents, amb un diàmetre igual o superior a 10 mm.

 

Manual de l’Observador 

Calamarsa: precipitació en forma de grans d’aigua solidificada, mig transparents, rodons, rarament cònics, de 2 a 10 mm de diàmetre i que estan formats per capes concèntriques de gel.

Pedra: trossos de glaç irregulars, d’una grandària superior als 10 mm. Arriben a assolir mides superiors als 50 mm en casos excepcionals. Creixen formant clovelles alternativament clares i opaques en els seus ascensos i descensos dins la tempesta.

 

Definicions vigents a partir d’ara

Calamarsa: grans de glaç esfèrics de fins a 5 mm de diàmetre, rarament cònics, transparents o semitransparents. Poden tenir un nucli de calabruix o neu granulada. No es trenquen en caure a terra i són difícils d’aixafar.

Pedra: grans de glaç esfèrics de més de 5 mm de diàmetre, conjunt de grans de glaç soldats entre sí, o trossets de glaç irregulars, sovint formats per capes alternativament opaques i transparents. Cauen durant tempestes fortes i gairebé sempre acompanyats d’intensa activitat elèctrica. Es considera pedra gran, o grossa, quan el seu diàmetre major és superior als 2 cm.

Finalment, cal precisar que la normalització d’un terme meteorològic no suposa, en absolut, cap intent d’eliminar ni reduir la gran riquesa de nomenclatura popular meteorològica que hi ha a Catalunya i que es posa de manifest amb termes com calamarsó, granís, granissó o granissol, usats en algunes contrades per referir-se a la calamarsa.

 

 

Calamarsa

 

Calamarsa

 

Pedra