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Causas de los fenómenos meteorológicos La meteorología climatológica estudia la temperatura, la humedad y la presión atmosférica, tanto para describir junto con otros parámetros el clima de un lugar como para predecir las circunstancias meteorológicas que acontecerán. Los fenómenos meteorológicos más comunes son la lluvia o el viento. Pero existen otros que sólo se producen en ciertas épocas como la nieve o que son más probables en ciertas zonas geográficas como los huracanes. Los fenómenos meteorológicos otorgan diversas características a los distintos puntos del planeta de acuerdo su comportamiento a través de las distintas épocas del año.

Rayos El rayo es una poderosa descarga electrostática natural, producida durante una tormenta eléctrica. La descarga eléctrica precipitada del rayo es acompañada por la emisión de luz (el relámpago), causada por el paso de corriente eléctrica que ioniza las moléculas de aire, y por el sonido del trueno, desarrollado por la onda de choque. La electricidad (corriente eléctrica) que pasa a través de la atmósfera calienta y expande rápidamente el aire, produciendo el ruido característico del rayo; es decir, el trueno. Generalmente, los rayos son producidos por partículas positivas por la tierra y negativas a partir de nubes de desarrollo vertical llamadas cumulonimbos. Cuando un cumulonimbo alcanza la tropopausa, las cargas positivas de la nube atraen a las cargas negativas, causando un relámpago o rayo. Esto produce un efecto de ida y vuelta; se refiere a que al subir las partículas instantáneamente regresan causando la visión de que los rayos bajan. La disciplina que, dentro de la meteorología, estudia todo lo relacionado con los rayos se denomina ceraunología. El primer proceso en la generación del rayo es la separación de cargas positivas y negativas dentro de una corriente aérea ascendente, fuerte en estas nubes, acumulando así una carga de electricidad estática muy poderosa. Los cristales positivamente cargados tienden a ascender, lo que hace que la capa superior de la nube acumule una carga electrostática positiva. Los cristales negativamente cargados y los granizos caen a las capas del centro y del fondo de la nube, que acumula una carga electrostática negativa. El rayo también puede producirse dentro de las nubes de cenizas de erupciones volcánicas, o puede ser causado por violentos incendios forestales que generen polvo capaz de crear carga estática. Cómo se inicia la descarga eléctrica sigue siendo un tema de debate. Los científicos han estudiado las causas fundamentales, que van desde las perturbaciones atmosféricas (viento, humedad y presión) hasta los efectos del viento solar y a la acumulación de partículas solares cargadas. Se cree que el hielo es el elemento clave en el desarrollo, propiciando una separación de las cargas positivas y negativas dentro de la nube.

Lluvia Es la precipitación de agua que cae a la tierra desde las nubes, que son concentraciones de vapor de agua, compuestas de diminutas gotas, que al condensarse forman otras más grandes que se precipitan sobre la tierra. Según la definición oficial de la Organización Meteorológica Mundial, la lluvia es la precipitación de partículas líquidas de agua de diámetro mayor de 0,5 mm o de gotas menores, pero muy dispersas. Si no alcanza la superficie terrestre, no sería lluvia sino virga y si el diámetro es menor sería llovizna.[1] La lluvia se mide en milímetros al año, menos de 200 son insuficientes, entre 200 y 500 son escasas, entre 500 y 1.000 son suficientes, entre 1.000 y 2.000 son abundantes y más de 2.000 son excesivas. La lluvia depende de tres factores: la presión, la temperatura y, especialmente, la radiación solar. La lluvia, en su caída, se distribuye de forma irregular: una parte será aprovechada para las plantas, otra parte hará que los caudales de los ríos se incrementen por medio de los barrancos y escorrentías que, a su vez aumentarán las reservas de pantanos y de embalses y otra parte se infiltrará a través del suelo, y discurriendo por zonas de texturas más o menos porosas formará corrientes subterráneas que irán a parar o bien a depósitos naturales con paredes y fondos arcillosos y que constituirán los llamados yacimientos o pozos naturales (algunas veces formando depósitos o acuíferos fósiles, cuando se trata de agua acumulada durante períodos geológicos con un clima más lluvioso), o acabarán desembocando en el mar. La última parte se evaporará antes de llegar a la superficie por acción del calor. La cantidad de lluvia que cae en un lugar se mide por los pluviómetros. La medición se expresa en milímetros de agua y equivale al agua que se acumularía en una superficie horizontal e impermeable de 1 metro cuadrado durante el tiempo que dure la precipitación. La cantidad de precipitación es medida en milímetros de agua caída, es decir, la altura de agua caída recogida en una superficie plana y medida en milímetros. Un milímetro de agua de lluvia equivale a 1 L de agua por m², que es otra forma de medir la cantidad de agua de lluvia. La lluvia se adjetiviza respecto a la cantidad de precipitación por hora (mm/h):     

Débiles: cuando su intensidad es 2 mm/h y 15 mm/h y 30 mm/h y 60 mm/h

Por definición, las lluvias torrenciales son lluvias que pueden causar estragos como lo son inundaciones repentinas, deslaves y otros daños materiales.

Nubosidad La nubosidad es la fracción de cielo cubierto con nubes, en un lugar en particular. Según las normas meteorológicas actuales, la nubosidad se expresa en octas, u octavos de la bóveda celeste. Ésta es dividida en 8 partes por el operador, quien evalúa entonces el número de esas partes que están cubiertas por las nubes. De este modo se puede estimar el rango de visibilidad del observador. El principal problema asociado con este método dice relación con que no se pueden hacer mediciones bajo condiciones de visibilidad muy baja (por ejemplo, en caso de niebla) o la dificultad para estimar la correcta cobertura fraccional del cielo por nubes cercanas al horizonte visual. Gracias a los satélites meteorológicos es posible calcular la nubosidad con mucha más precisión, aunque aún así es algunas nubes muy delgadas pueden escapar de la detección satelital. La nubosidad es máxima en invierno y mínima en verano. Durante el día suele ser máxima alrededor de las 14 horas, momento de máxima ascendencia del aire. Si se considera la latitud, las zonas de máxima nubosidad están en la zona ecuatorial y entre los 60 y 70º, las de mínima nubosidad hacia los 35º y las regiones polares.

Huracán Huracán es un viento de fuerza extraordinaria que forma un torbellino y gira en grandes círculos. El huracán suele originarse en las zonas tropicales y, a medida que avanza, comienza a expandir su diámetro. En este sentido, un huracán es un ciclón tropical o tifón. Se trata de un sistema de tormentas que circula alrededor de un centro de baja presión y que genera fuertes vientos y lluvias. La energía del huracán proviene de la condensación de aire húmedo. Se conoce como ojo del huracán al área de aire que circula en sentido descendente dentro del centro y que suele encontrarse libre de nubes. Cabe destacar que la violencia del viento hace que los huracanes puedan tener efectos destructivos y derrumbar ciudades completas.

Tormenta Una tormenta (del germánico común sturmaz que viene a significar "ruido" o "tumulto") es un fenómeno caracterizado por la coexistencia próxima de dos o más masas de aire de diferentes temperaturas. Este contraste asociado a los efectos físicos implicados desemboca en una inestabilidad caracterizada por lluvias, vientos, relámpagos, truenos y ocasionalmente granizos entre otros fenómenos meteorológicos. Aunque científicamente se define como tormenta a aquella nube capaz de producir un trueno audible, también se denominan tormentas en general a los fenómenos atmosféricos violentos que, en la superficie de la tierra están asociados a lluvia, hielo, granizo, electricidad, nieve o vientos fuertes -que pueden transportar partículas en suspensión como la tormenta de arena o incluso pequeños objetos o seres vivos-.

Las tormentas se crean cuando un centro de baja presión se desarrolla con un sistema de alta presión que lo rodean. Esta combinación de fuerzas opuestas puede crear vientos y resultar en la formación de nubes de tormenta, como el cumulonimbo. El contraste térmico y otras propiedades de las masas de aire húmedo dan origen al desarrollo de fuertes movimientos ascendentes y descendentes (convección) produciendo una serie de efectos característicos, como fuertes lluvias y vientos en la superficie e intensas descargas eléctricas. Esta actividad eléctrica se pone de manifiesto cuando se alcanza la tensión de ruptura del aire, momento en el que se genera el rayo que da origen a los fenómenos característicos de relámpago y trueno. La aparición de relámpagos depende de factores tales como el grado de ionización atmosférico, además del tipo y la concentración de la precipitación. Las tormentas obtienen su energía de la liberación de calor latente que se produce en la condensación del vapor del agua en las parcelas ascendentes de la tormenta.

Sequia La sequía se puede definir como una anomalía transitoria en la que la disponibilidad de agua se sitúa por debajo de los requerimientos estadísticos de un área geográfica dada. El agua no es suficiente para abastecer las necesidades de las plantas, los animales y los humanos. Si el fenómeno está ligado al lago central de agua existente en la zona para uso humano e industrial hablamos de escasez de agua. La causa principal de toda sequía es la falta de lluvias o precipitaciones, este fenómeno se denomina sequía meteorológica y si perdura, deriva en una sequía hidrológica caracterizada por la desigualdad entre la disponibilidad natural de agua y las demandas naturales de agua. En casos extremos se puede llegar a la aridez. La ocurrencia de una sequía depende de los siguientes factores determinantes que impulsan la emergencia del fenómeno:  

La evapotranspiración El déficit de la precipitación

La sequía pertenece al esquema climático normal de las regiones semiáridas y, en consecuencia, está relacionada con la alta variabilidad de las precipitaciones. La variación de la precipitación en un lugar dado y entre épocas determinadas constituye el factor de impulso principal de las sequías. A su vez, dependen del condicionamiento impuesto por los cambios en la presión atmosférica con las consiguientes alteraciones en la circulación general de la atmósfera. Las sequías están asociadas a condiciones predominantemente anticiclónicas que persisten durante un cierto tiempo. Otro factor condicionante es la modificación de la cubierta vegetal y de las condiciones del suelo producidas por esos cambios en la circulación atmosférica que pueden constituir un proceso de realimentación para prolongar la sequía.

Las sequías se pueden caracterizar por una carencia del factor de impulso que son las precipitaciones debido a valores de temperatura que hacen que la evapotranspiración potencial se mantenga alta, aunque la evapotranspiración real de ese momento sea pequeña por falta de agua. La sequía no es, como se ve, una entidad tan bien definida como la inundación, porque procede de un decrecimiento en los promedios de precipitación en relación a la necesidad de agua en un período particular y en un área particular. Las sequías resultan de condiciones hídricas en las que prevalece la escasez de agua como resultado de precipitaciones insuficientes en una serie de años sucesivos. La cantidad de lluvia disminuye el promedio y en consecuencia se empobrecen las pasturas, disminuye el rendimiento de los cultivos, falta agua para la gente y los animales.

Tornados Un tornado es un fenómeno meteorológico que se manifiesta como una columna de aire que rota de forma violenta y potencialmente peligrosa, estando en contacto tanto con la superficie de la Tierra como con una nube cumulonimbos o, excepcionalmente, con la base de una nube cúmulos. Siendo los fenómenos atmosféricos más intensos que se conocen, los tornados se presentan de diferentes tamaños y formas pero generalmente tienen la forma de una nube embudo, cuyo extremo más angosto toca el suelo y suele estar rodeado por una nube de desechos y polvo. La mayoría de los tornados cuentan con vientos que llegan a velocidades de entre 65 y 180 km/h, miden aproximadamente 75 metros de ancho y se trasladan varios kilómetros antes de desaparecer. Los más extremos pueden tener vientos con velocidades de hasta 480 km/h, medir hasta 1,5 km de ancho y permanecer tocando el suelo a lo largo de más de 100 km de recorrido. Entre los diferentes tipos de tornados están las trombas terrestres, los tornados de vórtices múltiples y las trombas marinas. Éstas últimas se forman sobre cuerpos de agua, conectándose a cúmulos y nubes de tormenta de mayor tamaño, pero se les considera tornados porque presentan características similares a los que se forman en tierra, como su corriente de aire en rotación en forma de embudo. Las trombas marinas por lo general son clasificadas como tornados no-supercelulares que se forman sobre cuerpos de agua. Estas columnas de aire frecuentemente se generan en áreas tropicales cercanas al ecuador, y son menos comunes en latitudes mayores, cercanas a los polos. Otros fenómenos similares a los tornados que existen en la naturaleza incluyen al gustnado y los remolinos de polvo, de fuego y de vapor. Los tornados son detectados a través de radares de impulsos Doppler, así como visualmente por los cazadores de tormentas. Se les ha observado en todos los continentes excepto en la Antártida. No obstante, la gran mayoría de los tornados del mundo se producen en la región estadounidense conocida como Tornado Alley, aunque pueden formarse prácticamente en cualquier parte de América del Norte. También ocurren ocasionalmente en el centro-sur y este de Asia, norte y centro-este de Sudamérica, sur de África, noroeste y sudeste de Europa, oeste y sudeste de Australia y en Nueva Zelanda.

Existen varias escalas diferentes para clasificar la fuerza de los tornados. La escala FujitaPearson los evalúa según el daño causado, y ha sido reemplazada en algunos países por la escala Fujita mejorada, una versión actualizada de la anterior. Un tornado F0 ó EF0, la categoría más débil, causa daño a árboles pero no a estructuras. Un tornado F5 ó EF5, la categoría más fuerte, arranca edificios de sus cimientos y puede producir deformaciones estructurales significativas en rascacielos.[10] La escala TORRO va del T0 para tornados extremadamente débiles al T11 para los tornados más fuertes que se conocen.[11] También pueden analizarse datos obtenidos de radares Doppler y patrones de circulación dejados en el suelo (marcas cicloidales) y usarse fotogrametría para determinar su intensidad y asignar un rango.[12

Monzón Un monzón se define como un cambio estacional en la dirección del viento. El término se deriva de la palabra árabe "mausim", que significa "estación". Originalmente el término era aplicado por marineros árabes para referirse a los vientos cambiantes estacionalmente en el Océano Índico y regiones circundantes, incluyendo el Mar de Arabia. Estos vientos soplan desde el suroeste durante una mitad del año y del noreste durante la otra. Por lo tanto, hay cambios estacionales que se observan claramente como vientos del noreste que prevalecen durante el invierno en el subcontinente de la India y del suroeste en el verano (ver Figuras 1a y 1b). Otros monzones ocurren en Australia y África. Debido a una mejor comprensión de los monzones, la definición ahora denota sistemas climáticos donde quiera que la humedad aumente dramáticamente en la estación cálida. El caso mejor conocido es el monzón asiático, que afecta al sureste de Asia y al subcontinente indio, pero también existe un clima monzónico en el norte de Australia, África Occidental y otras partes (ver Figura 2). La presencia Norte a Sur de los Andes impide la aparición de fenómenos similares tanto en América del Sur como del Norte. El monzón es uno de los fenómenos climáticos más dramático en el planeta. Las grandes superficies envueltas en los monzones y la gran escala del clima dentro de ellos sugieren que los monzones juegan un papel significativo en la modulación del clima global. Cuando ocurren fuertes precipitaciones monzónicas en una región, en las regiones opuestas se presentan sequías. Un cambio monzónico estacional se caracteriza por una diversidad de mecanismos físicos que producen fuertes vientos estacionales, un verano húmero y un invierno seco. Todos los monzones comparten tres mecanismos físicos básicos: diferencia en el calentamiento entre la tierra y los océanos, las fuerzas de Coriolis debido a la rotación de la Tierra, y el papel del agua que almacena y libera energía a medida que cambia de líquido a vapor y viceversa (calor latente). El efecto combinado de estos tres mecanismos es el que determina las inversiones monzónicas características de los fuertes vientos y la precipitación.

Heladas Helada es un fenómeno climático que consiste en un descenso de la temperatura ambiente a niveles inferiores al punto de congelación del agua y hace que el agua que está en el aire se congele depositándose en forma de hielo en las superficies. Otra condición para que la helada se produzca es que la humedad relativa del aire sea superior al 60%, de lo contrario no habrá suficiente agua en la atmósfera para depositarse en las superficies. La última condición para que esto se produzca es que el viento no sea intenso, de lo contrario, el agua no podrá depositarse. Existen diferentes tipos de heladas. De acuerdo a su origen se clasifican en: 

Heladas de advección: se presentan en una región cuando ésta es "invadida" por una masa de aire frío cuya temperatura es inferior a 0ºC. Este tipo de heladas se caracteriza por la presencia de vientos con velocidades iguales o superiores a los 15 km/h y el gradiente de temperatura (variación de la temperatura con la altura) es negativo, sin inversión térmica. Las áreas afectadas son extensas y la nubosidad no influye sobre la temperatura, que experimenta variaciones con la marcha horaria. Las plantas se enfrían por contacto.

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Heladas de radiación: Se producen por el enfriamiento de las capas bajas de la atmósfera y de los cuerpos que en ellas se encuentran debido a la pérdida de calor terrestre por irradiación durante la noche. Se produce una estratificación del aire en donde las capas más bajas son más frías y las capas más altas son más cálidas (inversión térmica). Este tipo de heladas se produce en condiciones de viento calmo o escaso, ya que la ausencia de viento impide mezclar estas capas, y además, con cielo despejado que permite una mayor pérdida de calor desde la superficie terrestre. La pérdida de calor es mayor cuando las noches comienzan a ser más largas y el contenido de humedad del aire es menor. En los suelos cubiertos de vegetación y en el fondo de los valles es más probable que se den este tipo de heladas. En el caso de la cubierta vegetal, esta actúa como aislante entre el suelo y la atmósfera, evitando que el calor del suelo se trasmita con rapidez al aire. Además disminuye la acumulación de calor en el suelo al impedir el ingreso de la radiación solar. El relieve del suelo, por sus diversos accidentes, determina la dirección e intensidad del flujo de aire frío nocturno. Si el suelo tiene pendiente, el aire frío (más denso) buscará niveles más bajos, donde se estacionará y continuará enfriándose. Es por ello que el fondo de los valles es un lugar propicio para la formación de heladas.

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Heladas de evaporación: Debidas a la evaporación de agua líquida desde la superficie vegetal. Suele ocurrir cuando, debido a la disminución de la humedad relativa atmosférica, el rocío formado sobre las plantas se evapora. El paso de agua líquida a su estado gaseoso requiere calor. Ese calor lo aporta la planta con su consiguiente enfriamiento. Heladas mixtas: Se denominan de este modo a aquellas heladas que se producen simultáneamente por el vuelco de aire frío y la pérdida de calor del suelo por irradiación.

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De acuerdo a los efectos visuales que este fenómeno causa: 

Heladas blancas: Se produce cuando la temperatura desciende por debajo de OºC y se forma hielo sobre la superficie de las plantas. Este tipo de heladas se produce con masas de aire húmedo. Además el viento calmo y los cielos despejados favorecen su formación.

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Heladas negras: En la helada negra el descenso por debajo de OºC no va acompañado de formación de hielo. Su designación responde a la visualización de la coloración que adquieren algunos órganos vegetales debido a la destrucción causada por el frío. Este tipo de heladas se produce cuando la masa de aire es seca. El cielo cubierto o semicubierto o la turbulencia en capas bajas de la atmósfera favorece la formación de este tipo de heladas.

Las heladas son frecuentes en el invierno, pero ocurren también en otoño y primavera, conociéndose a las otoñales como heladas tempranas y a las primaverales como heladas tardías. En estas dos estaciones las plantas tienen una gran sensibilidad a los descensos bruscos de temperatura.

Riesgos y acciones de prevención en el contexto de la actividad humana y la localidad Los desastres se producen al combinarse el riesgo y la vulnerabilidad. Podemos decir que se presentan de manera violenta y muchas veces en forma repentina; causan sufrimiento a la sociedad y alteran su forma de vida al generar daños materiales, muertos, heridos y desplazados. La vulnerabilidad y el riesgo de la población aumenta por las siguientes razones:   

Por la ubicación de las viviendas en terrenos poco convenientes Por los materiales de las viviendas que son precarios, inapropiados y frágiles Por la falta de recursos económicos que impiden la creación de viviendas seguras

Los efectos de los fenómenos meteorológicos

Efectos económicos Los desastres impactan de manera importante en la economía de los espacios afectados. La perdida de fuentes de trabajo, la destrucción de bienes y servicios y la reorientación de los programas de desarrollo económico retrasan el avance de la regiones afectadas. En países pobres, un desastre puede requerir de préstamos de gobiernos extranjeros para salir más rápido de la crisis, lo que da como resultado mayor endeudamiento de la nación. Además disminuye la capacidad de recaudar impuestos y con ello el dinero disponible para mitigar los efectos del desastre.

Efectos sociales Entre las repercusiones sociales de los desastres, cabe mencionar la pérdida de vidas humanas y sus medios de subsistencia, la interrupción de los servicios de salud y el riesgo de enfermedades y epidemias. Las hambrunas son un claro ejemplo de un efecto social causado por un desastre. Por otra parte un desastre ocasiona el deterioro inmediato de la calidad de vida de las personas, pues daña su capacidad de recuperación económica y social y les impide retomar rápidamente su vida cotidiana. Los desastres también reducen la capacidad de tecnológica, educativa, de información, de infraestructura, el acceso a los recursos y en general la capacidad de de la sociedad para controlar, reducir y mitigar los efectos de un posterior evento desastroso.

Efectos ambientales Finalmente, las repercusiones de los desastres ambientales sobre el medio ambiente pueden ser irreversibles. Éstos ocasionan la perdida de muchas toneladas de suelos debido a la erosión, la disminución en la cantidad de agua de los ríos y presas, la degradación de las zonas costeras y la pérdida de arrecifes, bosques y manglares.

En realidad, impedir que estos fenómenos extremos de la naturaleza ocurran es imposible, por eso las sociedades deben crear recursos e instrumentos para limitar sus efectos. Es necesario crear una cultura de la prevención, donde la tarea de los medios de comunicación y los docentes son piezas fundamentales, ya que actúan como multiplicadores de la información; esto es, son comunicadores sociales. Teniendo en cuenta lo anterior, el 90% de las defunciones provocadas por los movimientos sísmicos podrían evitarse. Sin embargo, alrededor de la mitad de los países más vulnerables a los desastres no cuenta con una planificación adecuada para enfrentarlos. Ahora bien, ni la planificación, ni su aplicación o su resultado es igual en todos los espacios geográficos del mundo, porque dependen de factores políticos, culturales y, sobre todo, del nivel de desarrollo socio-económico del país. De esta manera, no produce el mismo tipo de daño un sismo, huracán o tornado en Estados Unidos que en Bangladesh o la India. Con respecto a las pérdidas económicas, son de mayor volumen en Estados Unidos pues las autopistas, viviendas, etcétera, tienen mayor valor. Pero el número de víctimas fatales es mayor en los países en desarrollo por su escasa infraestructura para proteger a la población y sus bienes. En este sentido, prevenir los riesgos es crucial y, aunque requiera un costo más elevado en el presupuesto de planificación, este resulta ínfimo frente a los daños y gastos ocasionados si no se llevan a cabo. Por eso, aunque la prevención debería insumir los mayores esfuerzos físicos y monetarios, no es así en casi todos los países del mundo, ya que el presupuesto más elevado está destinado a la reconstrucción.

La planificación debe tener en cuenta todas las actividades de prevención y mitigación de un desastre, e incluir a todos los actores sociales: economistas, sociólogos, políticos, geólogos, meteorólogos, asociaciones gubernamentales y no gubernamentales, etcétera. Los principales aspectos a tener en cuenta son: • Investigación del fenómeno para evaluar su intensidad y frecuencia con el fin de confeccionar y difundir el mapa con las zonas de riesgos. De esta manera, todos los que habitan dicho espacio tuviesen conocimiento de los peligros a los que están expuestos y cómo deben actuar en caso de catástrofes; • Aplicación del conocimiento científico y la tecnología para la prevención de los desastres y su mitigación. Incluyendo la transferencia de experiencias y un mayor acceso a los datos relevantes (por ejemplo, el seguimiento satelital que se hace de la falla de San Andrés, en California); • Toma de medidas preventivas (normas de seguridad para el asentamiento de la población, edificaciones de baja altura que resistan ciclones y huracanes o movimientos sísmicos de magnitud). Las nuevas construcciones en las zonas sísmicas se realizan con técnicas sismo resistentes, sus cimientos están apoyados en materiales aislantes de las vibraciones del suelo; • Previsión de los riesgos secundarios; por ejemplo, inundaciones causadas por la fractura de un embalse como consecuencia de un sismo; • Los medios de comunicación son muy importantes tanto para el alerta (sirenas, luces, etcétera.) como para la difusión (radio, televisión, Internet) de la información para organizar a la comunidad en el momento o reorganizarla después del desastre. Los sistemas de alarma instalados en los países caribeños han reducido el número de víctimas durante la estación de los huracanes.