Súper tormentas

Después de mi primer artículo sobre los arcoíris, hoy me apetecía escribir un poco más sobre meteorología, y es que a diario ocurren fenómenos impactantes los cuales merece la pena indagar un poco para conocer en qué condiciones se pueden producir. Existe un tipo extremo de tormentas conocidas como supercélulas de tormenta, las cuales el paisaje que muestran no deja indiferente a nadie.

En estas supercélulas, una corriente de aire asciende girando sobre sí misma, describiendo un movimiento helicoidal, formando lo que se conoce como mesociclón.

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Fig.1: Imagen de una supercélula de tormenta (elsofista.blogspot.com).

Este fenómeno se produce a consecuencia de la existencia de cizalladura vertical del viento que, con unos valores adecuados, resulta en la iniciación de la rotación de la columna de aire, dando a las nubes un aspecto circular característico.

Otra particularidad, es que se caracterizan por propagarse de forma anómala, desviándose significativamente, y a veces de forma totalmente perpendicular, respecto al flujo medio del viento o respecto al movimiento observado del resto de las tormentas convencionales con las que pueden coexistir. A veces pueden desarrollar dos corrientes ascendentes separadas con rotaciones opuestas que divide la tormenta en dos supercélulas.

La estructura básica de una supercélula consta de:

  • Una gran corriente ascendente en rotación. La parte en rotación de esta corriente es el llamado mesociclón o mesoanticiclón, en función de si el giro es en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario, respectivamente.
  • Una corriente descendente o corriente descendente del flanco delantero de la tormenta y que está asociada al núcleo principal o cascada de precipitación.
  • Una corriente descendente o corriente descendente del flanco trasero, de vital importancia en la generación del tornado y que se origina en la fase de colapso de la Supercélula. 
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Figura 2: Esquema de una supercélula de tormenta.

De entre los distintos tipos de tormentas (supercélula, línea de turbonada, multi-célula, de una sola célula), las supercélulas son las menos comunes y tienen el potencial de ser más graves. Éstas se forman en condiciones de alta inestabilidad ambiental, principalmente cuando se da un choque de masas de aire con distintas características, por ejemplo a diferente temperatura, presión, velocidad y humedad del viento, etc. Además, al contrario de la mayoría de las tormentas, que suelen ser más o menos intensas pero normalmente en un periodo de tiempo breve, una supercélula puede prolongarse durante más tiempo.

Cuatro son los requisitos fundamentales para la formación de una supercélula:

  1. Entornos ricos de marcada cizalladura vertical del viento, o de significativa Helicidad Relativa a la Tormenta (índice para pronosticar su posible aparición, se trata de la capacidad para generar rotación neta en la corriente ascendente).
  2. Suficiente inestabilidad para la convección profunda.
  3. Humedad en capas bajas.
  4. Mecanismos de disparo apropiados.

Estas tormentas se originan en aire inestable acompañado de un tipo particular de cambio de dirección del viento a diferentes altitudes en la atmósfera. Esta combinación crea un movimiento de balanceo horizontal en la atmósfera. Los mismos movimientos rápidos del aire aumentan y van formando la tormenta, convirtiendo esta rotación horizontal en una vertical.

La estructura de las tormentas super células permite que la lluvia y el granizo caiga lejos de la fuente de aire caliente e inestable que alimenta la tormenta, por ello estas tormentas no se ahogan con su propio aire refrigerado por la precipitación, y a la vez permite, en algunos casos, que puedan durar horas, cubriendo decenas o incluso cientos de kilómetros.

Para que la rotación dentro de la tormenta convectiva se pueda catalogar como un mesociclón, el vórtice debe cumplir, en general, los siguientes criterios:

  • Tener un tamaño a escala de tormenta (de 2 a 10 km de diámetro).
  • Tener una profundidad vertical razonable y sininterrupciones, como mínimo sobre un 1/3 de la corriente ascendente (~3 km).
  • Tener suficiente duración o persistencia, es decir, que al menos genere señal en el radar durante dos o más barridos sucesivos (de 15 a 20’).
  • Presentar algún criterio mínimo de fortaleza (velocidad rotacional de ~15 ms-1 o vorticidad vertical de ~10-2 s-1).

Este tipo de tormenta puede alcanzar dimensiones excepcionales tanto en la vertical (15-20 Km. de altura) como en la horizontal (longitud semieje mayor de 50-200 Km.) y su persistencia media oscila entre 2 y 3 horas.

En las llanuras de Estados Unidos, o en la pampa argentina, son muy habituales, sobre todo en los meses de abril, mayo y junio, así como más intensas. En la Península Ibérica y Baleares, aunque son relativamente raras, se dan todos los años, de seis a ocho por término medio, pero cuando se forman pueden provocar meteorología severa, como lluvias torrenciales, inundaciones repentinas, granizo de gran tamaño, tormentas eléctricas, mangas marinas, vientos giratorios e incluso tornados. Este tipo de tormenta es típica de zonas de interior y suele producirse al final de las estaciones de primavera y verano. Por ejemplo, se produjo una supercélula a finales del Mayo pasado en el valle de Ayora y Cofrentes, en la Provincia de Valencia (http://www.levante-emv.com/comunitat-valenciana/2015/06/01/tormenta-supercelula-valle-ayora-cofrentes/1272659.html), así como durante el mes de julio en distintas localidades (https://www.youtube.com/watch?v=IVkDpww7VEM).

Su alta capacidad para generar tiempo severo que conlleva casi siempre importantes pérdidas económicas (y a veces humanas), junto a una disposición interna muy compleja y organizada, pero en parte predecible, ha hecho que desde hace más de 60 años numerosos entusiastas investigadores y “cazatormentas” hayan dedicado grandes recursos a tratar de entender y predecir su comportamiento.

Una predicción razonable del movimiento de una supercélula conduce a una mejor predicción de la zona que va a ser afectada por tiempo severo en los avisos locales de fenómenos adversos, especialmente durante los estados iniciales. Los estudios de modelización realizados desde la década de los 80 (e.g., Weisman and Klemp 1986), los estudios de campo tales como el VORTEX (“Verifications of the Origins of Rotation in Tornadoes Experiment”, Rasmussen et al. 1994), y los estudios empíricos (Bunkers et al. 2000 o técnica “B2K”) indican que el movimiento de las supercélulas puede ser anticipado previamente con bastante éxito durante las operaciones de vigilancia de tiempo severo. La nueva técnica “B2K” o “ID” (“Internal Dynamics”), basada en un invariante Galileano, es actualmente la que predice con un menor error el movimiento de una Supercélula, tanto ciclónica como anticiclónica.

La seguridad de que se trata de una supercélula sólo puede tenerse a partir de la disponibilidad de distintas imágenes de radar y sobre todo de las obtenidas cuando éstos trabajan en modalidad “doppler”, ya que de esta forma se puede estudiar la estructura interna de la nube y sobre todo si presenta una rotación interna o “mesociclón” que, como hemos mencionado, es la característica básica de una supercélula.

En los siguientes enlaces podéis ver algunos vídeos espectaculares sobre la formación de supercélulas. Espero que los disfrutéis:

Fuentes:

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