Associació Catalana
de Meteorologia

TETHYS, revista de meteorologia - Núm. 2    

Tethys > núm. 2 > articles > article 7

SITUACIONS DEL NORD-OEST SOBRE CATALUNYA:
L’ESTELA PIRINENCA

Eliseu Vilaclara i Ribas
Responsable de Predicció de l’SMC

RESUM

El conjunt dels sistemes geogràfics "Alps - Vall del Roina - Pirineus - Vall de l’Ebre" és capaç de desviar i canalitzar els fluxos superficials d’aire. Quan la situació sinòptica és del NW, el vent en superfície pot passar pel passadís existent entre els Alps i els Pirineus, però aquesta darrera serralada retalla netament la irrupció de la massa freda cap el sud, que queda sovint delimitada a vista de satèl·lit per un carrer de núvols, anomenat aquí "estela Pirinenca". Més a prop del Pirineu, ja dins Catalunya, es creen fluxos d’aire complicats a sotavent del Pirineu, on també hi juga un paper important el mestral de la Vall de l’Ebre, amb corrents de retorn, capaços de focalitzar entrades humides cap a certes comarques i afavorir la formació de núvols. Els models de mesoescala, les estacions meteorològiques automàtiques i els models conceptuals ens van ajudant a entendre cada cop millor què passa i com pronosticar-ho.

INTRODUCCIÓ

Qualsevol predictor s’ha trobat més d’un cop amb la desagradable sorpresa que amb una situació de component nord, de la qual s’espera que doni lloc a núvols a la Val d’Aran i a sol i molt bona visibilitat a la resta del país, el dia comenci amb núvols espessos des del Baix Empordà fins el Garraf, i fins i tot amb pluja intermitent en alguna d’aquestes comarques. Però encara és més sorprenent que al final de l’estiu o a la tardor descarregui un aiguat aïllat al Maresme amb una situació dominada pel nord, que se suposa que no pot aportar humitat cap a la costa.

Afortunadament, les estacions meteorològiques automàtiques, que ens avisen quan hi ha un gir imprevist del vent, i els models de mesoescala, que ja són capaços de reproduir amb prou detall alguns vents locals, ens van ajudant a comprendre millor el què passa.

Si mirem una fotografia del Meteosat en una situació del nord-oest, ben marcada en altura, força freqüent a Catalunya, sovint es detecta una banda nuvolosa (Fig. 1) que arrenca del litoral central del Principat i que de vegades s’estén fins l’àrea de Còrsega o Sardenya.

Fig.1 14-07-99 06’00 T.U. METEOSAT (VIS) 22-03-99 08’30 T.U. METEOSAT (IR)

Aquesta formació nuvolosa, coneguda al Servei de Meteorologia de Catalunya com "estela", se’ns mostra com un efecte de l’ombra orogràfica del Pirineu al corrent dominant del nord-oest en l’atmosfera lliure. I, realment, la seva aparició té molt a veure amb el Pirineu.

EL VENT S’ADAPTA ALS PASSOS NATURALS

Tothom sap que l’orografia dels voltants de la conca occidental de la Mediterrània és complicada i dominada per importants serralades, i que a causa d’això la massa d’aire superficial mediterrània es comporta de forma autònoma en situacions poc marcades sinòpticament (Jansà, J.M. 1961). Però prop de Catalunya l’orografia és exageradament complexa, i el triple sistema Alps-Pirineus-Ibèrica i el de les corresponents planes que els separen (Vall del Roina i Vall de l’Ebre), determina, quan hi ha un corrent sinòptic important, fluxos superficials de l’aire molt acanalats, que donen lloc a la mateixa estructura de vents en els primers 1000 o 1500 metres d’atmosfera encara que les condicions sinòptiques variïn apreciablement.

D’aquesta manera, quan el vent de component nord s’enfronta amb els Alps i els Pirineus, es veu obligat, a nivell de superfície, a passar pel "forat" de la Costa Blava i per la Vall de l’Ebre (Fig. 2). En funció de l’angle d’incidència, el límit de la massa freda superficial (front superficial), que queda definit per l’extrem oriental del Pirineu, es projectarà en una determinada direcció, i s’allargarà sobre la Mediterrània seguint més o menys la direcció de les isohipses de 700 o de 500 hPa, sovint fins les illes de Còrsega i Sardenya. Aquest front superficial farà aparèixer núvols en certa abundància, depenent de com s’enfrontin la massa mediterrània i la massa freda i seca que desguassa per la Costa Blava. En la situació més típica, una alta relativa prop de les Balears frena el mestral un cop abandona la Vall de l’Ebre i origina un flux feble de component sud a les immediacions del front superficial que n’incrementa la nuvolositat associada.


Fig. 2 Aparició d’un front superficial a la Mediterrània Occidental

Però això no explica del tot la presència dels núvols fins la mateixa costa catalana, i encara menys la seva freqüent irrupció fins el prelitoral català.

CORRENTS DE RETORN A SOTAVENT

Per explicar l’arribada dels núvols a la costa cal aproximar-nos més al fenomen fent un nou "zoom": mirem ara el Pirineu més de prop, i sotmetem-lo a un flux d’aire de component nord, o el que és el mateix, pensem que el Pirineu avança de sud a nord i que l’aire està quiet. En aquest hipotètic cas, darrera seu apareixeran turbulències i corrents de retorn, que tot i tractant-se d’escales diferents, podríem assimilar a l’"estela" - i ara pren més sentit donar-li aquest nom - que deixa un vaixell quan avança pel mar.

Aquesta "estela" té el seu origen, com explica la hidrodinàmica elemental, en els canvis de pressió que es produeixen en els diferents punts pròxims a un objecte que s’interposa al moviment d’un fluid (Fig. 3). A sobrevent (A) d’un obstacle rectangular, situat perpendicularment al flux, es genera una sobrepressió. Als extrems de l’obstacle (B, B’), l’augment de velocitat del fluid per condicions de continuitat, origina una caiguda de la pressió (efecte Venturi) que xucla l’aire situat a sotavent, disminuint també la pressió a recer de l’obstacle (C). El descens de pressió en C origina un flux de retorn que va de D a C, i que es tanca gràcies a l’aparició de dos remolins simètrics (R1 i R2). Malgrat que la pressió a sotavent és inferior a la de sobrevent, els dos remolins tenen sentits de gir diferents, de forma que el de la dreta (R2) és "anticiclònic".


Fig.3

D’aquesta forma, es pot explicar l’aportació hidrodinàmica en l’aparició d’una alta pressió relativa a sobrevent de l’obstacle i una baixa relativa a sotavent, és a dir, i traslladat a l’atmosfera, el dipol orogràfic, estudiat per molts autors (p.ex. Vàzquez, L.A. 1995).

DESVIACIONS DEL FLUXE DEL NORD A CATALUNYA

Traslladar aquesta darrera imatge gràfica de l’estela al cas del Pirineu no és trivial ja que les escales són molt diferents, tant pel que fa a la velocitat del fluid com a la mida de l’obstacle. De tota manera, es pot defensar que a causa de l’orografia particular de Catalunya l’escenari final de circulacions a nivell de superfície tindrà similituts amb l’exemple anterior. A escala real apareixerà la força de Coriolis; també haurem de tenir en compte que part de l’aire sobrevola el Pirineu, originant-se efecte Föhn i amplificant la caiguda de pressió a sotavent per motius tèrmics i no en els mateixos llocs que per efecte hidrodinàmic. També que, en sobrevolar-lo, el vent s’accelera localment sobre la cresta, on també hi ha un mínim de pressió que xucla aire dels punts situats a sotavent, col·laborant tot plegat a amplificar la diferència de pressió entre ambdós vessants. A més, i això és important, Catalunya té més muntanyes, encara que siguin més baixes, i no es poden oblidar alhora de plantejar el model conceptual corresponent i d’interpretar les dades subministrades per les estacions meteorològiques.

D’una banda la Serralada Prelitoral genera petits nous dipols i possibles remolins a sotavent, però el que és, potser, més important, és la compartimentació de Catalunya que crea l’existència del conjunt Serralada Prelitoral - Serralada Transversal, dividint el territori en dues meitats, de forma que els remolins principals que sorgeixin a sotavent del Pirineu estaran pràcticament obligats a situar-se en unes posicions fixes, centrades a la zona Noguera-Pallars (R1) i Costa Brava-Plana de l’Empordà (R2).


Fig. 4

L’escenari de circulacions locals a Catalunya en situacions del nord, en part reflectit per les dades d’estacions meteorològiques, en part afiançat per les sortides del model numèric de predicció MASS (Mesoescale Atmosferic Simulation System), i en part suposat a partir del model conceptual que es proposa aquí, ve a ser com el de la figura 4. Els trets fonamentals d’aquest escenari són:

  • El flux del nord-oest que impacta contra el Pirineu es divideix i s’accelera als límits de la Serralada.
  • El mestral de la Vall de l’Ebre es parteix, fonamentalment a causa de l’orografia, en una branca paral·lela a la Serralada Prelitoral generant un flux local del SW a la franja sud de la Depressió Central que tendeix a crear un remolí (R1), centrat precisament al lloc on més freqüentment es dóna el mínim baromètric del dipol orogràfic.
  • El mestral continua dividint-se, en una branca que segueix l’Ebre (que gira sobtadament i s’endinsa per congostos estrets) i una altra, més important, que creua per sobre les serres del sud del Prelitoral (Tivissa, etc.), arribant amb força a la costa (Fontserè, E. 1950).
  • Ja sobre el mar, el mestral gira lleugerament a la dreta i afluixa a causa de la disminució del gradient de pressió sobre el mar en els casos que estem estudiant.
  • Apareix un petit remolí de gir anticiclònic, amb centre entre la Costa Brava i la Plana de l’Empordà (R2), afavorit per l’augment local de la força de Coriolis en el corrent de tramuntana (Campins et al. 1995) i per un centre secundari de baixes pressions.
  • Els remolins citats no són tancats, sinó semblants a espirals, ja que en elevar-se els corrents d’aire a causa de la seva aproximació a zones de muntanya (fletxes de punts), són capturats pels vents superiors incorporant-se al corrent general del NW que hi ha a l’atmosfera lliure.
  • La massa d’aire humida que ha quedat intacta davant la costa central catalana a causa de l’ombra orogràfica del Pirineu als vents del NW, és "xuclada" per la baixa pressió generada a l’interior de Catalunya (baixa orogràfica + escalfament diürn), i induïda pels remolins formats a entrar com a vent del SE (H) per les valls del Llobregat, Besòs, Tordera i Ter, i a incidir perpendicularment amb el corresponent tram de les serralades litoral i prelitoral.
  • L’entrada d’aquest massa humida cap a l’interior força el retorn del mestral (R3) des de mar endins.
  • La formació dels núvols prop de la costa obeeix principalment a la penetració terra endins del front superficial (línia blava de punts), que propicia una zona de convergència entre un braç de la tramuntana i el retorn de la massa humida. També és important el forçament de l’ascens de la massa humida en remuntar les muntanyes litorals.

Aquest model conceptual és força coherent amb la simulació aniuada del MASS en una situació del nord-oest amb estela. A la figura 5, corresponent al 14 de juliol de 1999, es pot observar, a més del flux del SW a la Depressió Central i del corrent de retorn cap a la costa, una entrada força humida sobre el Maresme, on la temperatura de rosada és més alta. El remolí de la Costa Brava, que no és tancat, només apareix com una zona de forta cisalla.

Així doncs, l’estela sembla estar formada per l’enllaç de dos fenòmens molt similars però no ben bé iguals: un d’ells afavoreix els núvols en alta mar (front superficial de mesoescala) i l’altre al mateix litoral (retorn de la massa humida cap a la costa i arrossegament del front superficial cap a Catalunya). A causa d’això l’estela conté uns trets característics en la major part de les seves aparicions: un petit tram prop de la costa amb concavitat cap al sud (modelada pel retorn de la massa humida de sud a nord), i una cua més o menys llarga amb la concavitat cap el nord, reflex de la pressió de la tramuntana (Fig. 1).

Tot i que aquí hem apuntat la zona de la costa on més freqüentment comença l’estela, és important dir que els corrents de retorn cap a la costa no apunten sempre al mateix lloc, i que ens podem aproximar al pronòstic de la zona més afectada tenint en compte la direcció del vent a l’atmosfera lliure. Quan el flux general del vent és més aponentat (WNW), la projecció de l’ombra del Pirineu es produeix més al nord, i trobem el reflux més clarament cap el Baix Empordà i la Selva. Quan el flux general és clarament del NW el retorn se centra entre la Selva i el Barcelonès, i quan és del NNW les comarques on es pot notar el rebuf van des del Maresme fins el Baix Penedès.

DIFERENTES MANIFESTACIONS

La formació de núvols baixos abundants en situacions d’estela va lligada a inversions tèrmiques acusades a uns 1500 metres. Aquestes són típiques de la segona meitat de la primavera i bona part de l’estiu, quan la massa mediterrània es comporta com una massa freda. A l’hivern, però, les millors condicions per la seva aparició acostumen a anar associades a forts fluxos del NW en altura, que també afavoreixen la formació d’inversions.

En èpoques de forta insolació, amb un flux del NW no gaire fort en altura però amb la tramuntana i el mestral bufant apreciablement, ens trobarem en un cas en el qual pot ser que no hi hagi abundància de núvols baixos (o que només hi siguin de bon matí) però que comporti, probablement, el retorn de SE cap a la costa, especialment al centre del dia quan es reforça la baixa de sotavent del Pirineu per efecte tèrmic. Aleshores, sempre que la configuració de la situació en altura no sigui excessivament estable, existeix el risc de formació de tempestes locals en tota l’àrea d’influència de l’advecció humida. Són les típiques tempestes que afecten el nord-est del Principat l’endemà, o unes hores després, del pas d’un front fred atlàntic (que pot haver passat sense fer ploure enlloc).

A finals d’estiu o principis de tardor, aquesta situació pot generar alguna tempesta forta al Maresme, al Baix Empordà, a la Selva, al Vallès Oriental o al Barcelonès, a causa de l’efecte dispar que pot induir la Serralada Litoral o Prelitoral. Més rarament es pot donar també al Baix Llobregat, al Garraf o al Baix Penedès, en situacions totalment del nord.

L’advecció humida pot, sovint, penetrar prou com per gestar núvols convectius a la Garrotxa, el Ripollès, el Gironès o el Pla de l’Estany.

En canvi, l’Alt Empordà es veu poc afectat per aquestes situacions ja que allà hi domina el vent del nord sec.

CONCLUSIONS

Les situacions del nord a Catalunya creen, sovint, refluxos del vent cap a la costa, que poden advectar humitat suficient com per produir núvols baixos. En segons quins casos, es poden disparar tempestes locals a causa de la focalització del corrent de retorn cap a les serres litorals o prelitorals.

La manera de millorar el pronòstic d’aquestes situacions en el futur passa per crear i estudiar una llibreria de situacions similars, per millorar el model conceptual aquí suggerit, i per treballar amb models numèrics de malla molt fina (1 o 2 km) i no hidrostàtics que ens ajudin a conèixer millor quina es l’estructura del vent superficial real a Catalunya en diferents situacions sinòptiques.

BIBLIOGRAFIA

FONTSERÈ, E. "La Tramuntana Empordanesa i el Mestral del Golf de Sant Jordi". Institució Patxot de Catalunya. Ginebra 1950.

CAMPINS, J. ; JANSÀ, A. ; BENECH, B. ; KOFFI, E. ; BESSEMOULIN, P. : "PYREX Observation and Model Diagnosis of the Tramintane Wind". Meteorology and Atmospheric Physics núm. 56 (1995). Pgs. 209-228.

VÀZQUEZ, L.A. : "Tramuntana y Mestral en Catalunya" Butlletí de la Societat Catalana de Ciències (1995).

JANSÀ, A. : "Distribution of the Mistral: A Satellite Observation". Meteorol. Atmos. Phys. 36, 201-214 (1987)

JANSÀ, J.M. : "Nociones de climatología general y de Menorca". Maó: Impremta Sintes (1961)

Tethys > núm. 2 > articles > article 7