Se ha efectuado un análisis meteorológico acerca de las severas inundaciones que ocurrieron en la ciudad de Panamá del 17-18 de septiembre 2004. El análisis se basa principalmente en la interpretación de productos de censores remotos de imágenes visibles e infrarrojas GOES-12 y MODIS y balances de lluvia AMSR-E y rompimientos convectivos vs. no convectivos . GOES es un satélite geoestacionario y las imágenes se obtuvieron cada 30 minutos sobre Panamá.  | Figure A. Pulse sobre la imágen pata ver la animación. | Los instrumentos MODIS y AMSR-E se encuentran en el satélite Aqua de órbita polar que realiza como máximo dos recorridos por día. El satélite Aqua pasó directamente sobre Panamá mientras la tormenta en cuestión estaba cerca de su mayor intensidad. El análisis comienza con un vistazo del ambiente sinóptico a gran escala (Figura A). La curva del GOES IR a una resolución de 8 km con imágenes disponibles cada 30 minutos (de las 06:15 UTC hasta las 23:45 UTC el 17 de septiembre) claramente muestra una onda tropical moviéndose hacia el oeste desde porciones norteñas de Sur América sobre el Mar Caribe (hacia el norte de Panamá) y el Océano Pacífico (al sur de Panamá). (Note: la hora local en Panamá es –5 horas UTC.) Áreas separadas de convección resaltada se desarrollan mientras la ola se mueve sobre cuerpos de agua caliente. Curiosamente, la interacción también puede verse entre la salida del complejo del norte (Caribe), y la salida de la tormenta tropical Jeanne, ubicada en ese momento al noreste sobre La Española, a pesar de que no está claro si esta interacción tuvo algún impacto en eventos subsiguientes.  | Figure B. Pulse sobre la imágen para ver la animación. | La figura B muestra imágenes GOES IR cada 30 minutos desde las 06:15 UTC hasta las 23:45 UTC del 17 de septiembre a una resolución espacial de 4 km en el centro de Panamá. Las áreas de convección resaltada pueden ser vistas sobre el Caribe y el Pacífico mientras la ola tropical pasa fuera de la costa norte de Sur América. Las regiones convectivas parecen alcanzar intensidad máxima entre las 13:00 UTC y las 14:00 UT como demuestran los topes de las nubes frías. Mientras hacen eso, una celda convectiva secundaria significativa se desarrolla hacia el norte y este de la ciudad de Panamá entre las 18:15 UTC y las 20:45 UTC. Alcanza la máxima intensidad cerca de las 19:30 UTC demostrado por la inspección visual de las imágenes del satélite. Este evento convectivo parece haber producido las lluvias de la inundación.  | Figure C. Pulse sobre la Imagén para ver la animación. | La siguiente fase del análisis es acerca de la “causa” potencial, o fuerza de esta tormenta. La figura C muestra imágenes visibles del GOES de las 11:45 UTC hasta las 22:45 UTC (horario aproximado de luz del sol sobre Panamá). Hay tres características de interés particular: 1) Un frente de brisa marina se establece sobre Panamá. En un istmo como Panamá, el flujo terrestre ocurre típicamente en ambas direcciones, i.e., hacia el sur desde el Caribe y hacia el norte desde el Pacífico. A las 17:00 a:00 UTC la convergencia de estas circulaciones de brisa marina pueden verse claramente como una línea de nubes convectivas sobre el interior de Panamá. 2) A pesar de que es un poco más difícil de detectar, aparece una cabeza fronteriza de salida al sur y al oeste del complejo conectivo del norte sobre el Caribe mientras empieza a decaer (esta característica también puede apreciarse en las imágenes de alta resolución IR en la figura B). Cerca de las 18:00 UTC esta frontera de salida empieza a interactuar con el frente de brisa marina. 3) Desde las 18:15 UTC la gran tormenta conectiva al norte y al este de Panamá puede verse. Concluimos que este evento fue detonado por una convergencia entre la frontera de salida y el frente cuasi estacionario de brisa marina.  | Figure D. Pulse sobre la imágen para agrandar. | La intensidad general de la tormenta se evalúa a continuación. La figura D muestra una ampliación de las imágenes visibles de MODIS para las 18:35 UTC. Dos grandes celdas convectivas se ven claramente evidentes al norte y noreste de la ciudad de Panamá, con topes de nubes que se extienden bien arriba de las cimas de nubes continuas. La figura E muestra tasas de lluvia instantáneas (en mm/hr) obtenidas de imágenes del AMSR-E a las 18:35 UTC. Se pueden ver dos máximos al norte y noreste de la ciudad de Panamá, que corresponden bien a las celdas convectivas vistas en las imágenes visibles de MODIS. El máximo tiene un exceso de 250 mm/hr! A pesar del hecho que estas son tasas instantáneas, aún son demasiado altas y representan una gran cantidad de agua cayendo del cielo.  | Figure E. Click image to enlarge. | Se estima que un total de 70% de la tasa de lluvia está asociada con la convección como se muestra en la Figura E. Finalmente, la Figura F muestra temperaturas tope de nubes MODIS IR (entre más frío la cima de la nube, mayor es su altura y por tanto más activa la convección y la subsiguiente lluvia). La celda convectiva más activa (la que está hacia el oeste) tiene temperaturas alrededor de los 180 K (-90 C) mientras que la celda hacia el este tiene temperaturas por debajo de 200 K (-70 C). Estas indican cimas de nubes extremadamente altas! Un sondeo atmosférico de las cercanías indica que la tropopausa ambiental tiene una temperatura de cerca de –75C con una altura de cerca de 16.5 km. La celda convectiva más activa tiene topes de nubes aún más frías, indicando que se ha metido en la parte baja de la estratosfera a una altura de cerca de 17 km. Claramente, esta fue una tormenta que consistió de una convección profunda y altas tasas de precipitación.  | Figure F. Pulse sobre la imágen para agrandar | Ya que aparentemente la tormenta duró cerca de 2.5 horas (según las imágenes del GOES) se estima que 300-400 mm, o más, de precipitación pueden haberse presentado en la región directamente afectada por esta convección. En resumen, se trató de una tormenta convectiva intensa que dejó caer una gran cantidad de lluvia en un corto periodo de tiempo. A pesar de que no se ubicó directamente sobre la ciudad de Panamá, se ubicó sobre una región que escurrió hacia la ciudad, y casi de seguro fue responsable de la inundación masiva que ocurrió más tarde esa noche al día siguiente (18 de septiembre). Aún quedan tres preguntas que no fueron resueltas en este estudio: 1) ¿Qué tan común fue esta tormenta, o de manera más formal, cuál sería el tiempo de retorno de un evento como este? Los frentes de brisas marinas son ubicuos de esta región, y la convección profunda en regiones adyacentes también parece ocurrir de manera frecuente. ¿Qué tan seguido pueden las fronteras de flujos externos chocar con frentes de brisas marinas, y qué tipo de convección puede desatarse? 2) ¿Cuál es la relación entre una tormenta extrema y una inundación extrema? Aún si la tormenta no podía haber sido predicha con anticipación, sabiendo que ésta estaba ocurriendo, o acababa de empezar, las subsiguientes inundaciones pudieron predecirse por lo menos varias horas antes con el uso de sistemas hidrológicos de apoyo a la toma de decisiones apropiados, y así salvando vidas mientras la gente se trasladaba a tierras más altas. 3) ¿Qué papel pueden haber jugado los cambios de uso de suelo? Estos pueden incluir deforestación en las áreas de cuencas hidrográficas directamente afectadas por la tormenta, que pueden llevar a una escorrentía más rápida, y urbanización cuesta abajo, que puede ayudar a canalizar el flujo, exacerbando las inundaciones subsecuentes. |