Efectos de la Humedad del Suelo en el Desarrollo de Tormentas Convectivas en Sudamérica

Por Laura Paccini*/

La humedad del suelo es un componente crítico en los procesos de la superficie terrestre y en el ciclo del agua. Consecuentemente, afecta el desarrollo de sistemas de tormentas; sin embargo, debido a la escasez de datos observacionales y las limitaciones en los modelos de pronóstico, sus efectos en regiones tropicales como la Amazonía aún son un tema poco explorado. Este estudio1 se centra en cómo las variaciones en la humedad del suelo impactan la formación y organización de sistemas de tormentas, con un enfoque particular en la Amazonía y el sureste de Sudamérica.

Utilizando simulaciones de alta resolución con un modelo que resuelve explícitamente los procesos de convección profunda, así como observaciones satelitales, analizamos cómo las características de los sistemas convectivos (tamaño, intensidad y duración) se relacionan con las condiciones de humedad del suelo previas al desarrollo de estos sistemas.

Los resultados revelan que las áreas con mayor heterogeneidad en la humedad del suelo, es decir, una mayor variación espacial, desarrollan consistentemente sistemas convectivos más grandes y organizados. Este patrón es particularmente evidente en la Amazonía, donde la influencia de sistemas sinópticos de gran escala es menor, permitiendo que las condiciones de superficie tengan un impacto más directo sobre la formación de sistemas convectivos.

Un hallazgo notable es que los gradientes de humedad del suelo, a escalas de unos cientos de kilómetros, pueden detectarse hasta 24 horas antes del desarrollo de los sistemas convectivos. Estos gradientes generan diferencias significativas en la temperatura superficial y en los flujos de calor sensible, creando condiciones favorables para la convergencia atmosférica en los límites entre áreas secas-cálidas y húmedas-frías, lo que promueve el desarrollo de sistemas convectivos. Si bien la cobertura de nubes previas también modula los flujos superficiales a través de su efecto en la radiación solar, la relación entre heterogeneidad de la humedad del suelo y el tamaño de los sistemas convectivos sigue siendo significativa.

Este estudio proporciona valiosas perspectivas sobre la predicción de cambios en los patrones de lluvia en regiones que experimentan modificaciones en el uso del suelo, como la deforestación y la expansión agrícola. Estas transformaciones también alterarían los patrones de humedad del suelo y, potencialmente, la distribución e intensidad de las precipitaciones.  A medida que las prácticas humanas alteran la cobertura terrestre y las dinámicas climáticas evolucionan, mejorar nuestra comprensión de las interacciones entre la humedad del suelo y el desarrollo de tormentas resulta fundamental para la predicción de lluvias y la mitigación de eventos extremos.

Efectos contrastantes de la variabilidad de la humedad del suelo en el desarrollo de sistemas convectivos (a) Distribución del tamaño de sistemas convectivos según regímenes de heterogeneidad en la humedad del suelo; (b) Condiciones ambientales compuestas para sistemas convectivos de gran tamaño y (c) sistemas pequeños con propagación hacia el oeste en la región amazónica.
Efectos contrastantes de la variabilidad de la humedad del suelo en el desarrollo de sistemas convectivos (a) Distribución del tamaño de sistemas convectivos según regímenes de heterogeneidad en la humedad del suelo; (b) Condiciones ambientales compuestas para sistemas convectivos de gran tamaño y (c) sistemas pequeños con propagación hacia el oeste en la región amazónica.

*Division of Atmospheric, Climate, and Earth Sciences, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, WA, USA


1Paccini, Laura, and Kathleen A. Schiro. “Influence of soil moisture on the development of organized convective systems in South America.” Journal of Geophysical Research: Atmospheres 130.9 (2025): e2024JD042108.https://doi.org/10.1029/2024JD042108