Tormenta

Tipo de clima con relámpagos y truenos.

"Tormenta eléctrica" ​​y "TSTM" vuelven a dirigir aquí. Para otros usos, consulte Tormenta eléctrica (desambiguación) . Para el conjunto musical, vea Thirty Seconds to Mars .

Para otros usos, consulte Tormenta (desambiguación) .

Tormenta
Una tormenta eléctrica típica sobre un campo.
Área de ocurrencia	Regiones principalmente tropicales y también templadas .
Temporada	Más común en primavera y verano. (en regiones templadas) Común en la temporada de lluvias. (en regiones tropicales)
Efecto	Depende de la tormenta, puede involucrar lluvia, granizo y / o vientos fuertes. Puede provocar inundaciones o incendios.

Parte de una serie sobre
Clima
Temporadas templadas y polares Invierno Primavera Verano Otoño
Temporadas tropicales Estación seca Harmattan Temporada húmeda
Tormentas Nube Nube cumulonimbus Nube de arcus Ráfaga Microrráfaga Explosión de calor Derecho Relámpago Rayo volcánico Tormenta Tormenta de masa de aire Tormenta de nieve Tormenta seca Mesociclón Supercell Tornado Tornado anticiclónico Landspout Tromba marina Diablo de polvo Torbellino de fuego Anticiclón Ciclón Polar baja Ciclón extratropical Tormenta de viento europea Nor'easter Ciclón subtropical Ciclón tropical Huracán atlántico Tifón Marejada ciclónica Tormenta de arena Simún Haboob Monzón Amihan Vendaval Siroco Tormenta de fuego Tormenta de invierno Tormenta de nieve Tormenta de nieve Ventisca de tierra Nieve turbonada
Precipitación Llovizna Congelación Graupel Granizo Megacriometeor Gránulos de hielo polvo de diamante Lluvia Congelación Chaparrón Nieve Lluvia y nieve mezcladas Granos de nieve Rodillo de nieve Fango
Temas La contaminación del aire Atmósfera Química Convección Física río Clima Nube Física Niebla Temporada de niebla Ola fría Ola de calor Corriente en chorro Meteorología Tiempo severo Lista Extremo Terminología de clima severo Canadá Japón Estados Unidos Predicción del tiempo Modificación del clima
Glosarios Meteorología Cambio climático Términos de tornado Términos de ciclones tropicales
Portal meteorológico
v t mi

Tormenta de verano en el bosque

Una tormenta eléctrica , también conocido como una tormenta eléctrica o una tormenta eléctrica , es una tormenta caracterizado por la presencia de un rayo ^[1] y su acústica efecto en la atmósfera de la Tierra , conocido como truenos . ^[2] Las tormentas relativamente débiles a veces se denominan tormentas eléctricas . ^{[3] Las} tormentas eléctricas ocurren en un tipo de nube conocida como cumulonimbus . ^[4] Suelen ir acompañadas de fuertes vientos ^[1] y suelen producir lluvias intensas.^[1] ya veces nieve , aguanieve o granizo , ^[1] pero algunas tormentas eléctricas producen poca o ninguna precipitación . Las tormentas eléctricas pueden alinearse en una serie o convertirse en una banda de lluvia , conocida como línea de turbonada . Las tormentas eléctricas fuertes o severas incluyen algunos de los fenómenos meteorológicos más peligrosos, como granizo grande, vientos fuertes y tornados . Algunas de las tormentas eléctricas severas más persistentes, conocidas como supercélulas , giran al igual que los ciclones. Si bien la mayoría de las tormentas eléctricas se mueven con el flujo medio del viento a través de la capa de la troposferaque ocupan, la cizalladura vertical del viento a veces provoca una desviación en su curso en ángulo recto con la dirección de la cizalladura del viento.

Las tormentas eléctricas son el resultado del rápido movimiento ascendente de aire cálido y húmedo, a veces a lo largo de un frente . ^[5] Sin embargo, se necesita algún tipo de forzamiento de nubes , ya sea un frente, un canal de onda corta u otro sistema, para que el aire se acelere rápidamente hacia arriba. A medida que el cálido, húmedo el aire se mueve hacia arriba, que se enfría, se condensa , ^[5] y forma una nube cumulonimbus que pueden alcanzar alturas de más de 20 kilómetros (12 mi). A medida que el aire ascendente alcanza su punto de rocíotemperatura, el vapor de agua se condensa en gotas de agua o hielo, lo que reduce la presión localmente dentro de la celda de tormenta. Cualquier precipitación cae a gran distancia a través de las nubes hacia la superficie de la Tierra. A medida que las gotas caen, chocan con otras gotas y se hacen más grandes. Las gotas que caen crean una corriente descendente a medida que arrastran el aire frío y este aire frío se esparce por la superficie de la Tierra, ocasionando ocasionalmente vientos fuertes que se asocian comúnmente con tormentas eléctricas.

Las tormentas eléctricas pueden formarse y desarrollarse en cualquier ubicación geográfica, pero con mayor frecuencia dentro de latitudes medias , donde el aire cálido y húmedo de las latitudes tropicales choca con el aire más frío de las latitudes polares. ^{[6] Las} tormentas eléctricas son responsables del desarrollo y la formación de muchos fenómenos meteorológicos severos. Las tormentas eléctricas y los fenómenos que ocurren junto con ellas plantean grandes peligros. Los daños que resultan de las tormentas eléctricas son causados ​​principalmente por vientos descendentes , grandes granizos e inundaciones repentinas causadas por fuertes precipitaciones . Las células de tormentas más fuertes son capaces de producir tornados y trombas marinas .

Hay tres tipos de tormentas eléctricas: unicelular , multicelular y supercélula . ^[7] Las tormentas supercelulares son las más fuertes y severas. ^[7] Los sistemas convectivos de mesoescala formados por una cizalladura vertical favorable del viento dentro de los trópicos y subtrópicos pueden ser responsables del desarrollo de huracanes . Las tormentas eléctricas secas , sin precipitaciones, pueden provocar el estallido de incendios forestales por el calor generado por los rayos de nube a tierra que las acompañan. Se utilizan varios medios para estudiar las tormentas eléctricas: radar meteorológico, estaciones meteorológicas y fotografía de video. Las civilizaciones pasadas tenían varios mitos sobre las tormentas eléctricas y su desarrollo hasta el siglo XVIII . Más allá de la atmósfera terrestre, también se han observado tormentas eléctricas en los planetas de Júpiter , Saturno , Neptuno y, probablemente, Venus .

Ciclo vital

Etapas de la vida de una tormenta.

Ver también: Nube

El aire caliente tiene una densidad más baja que el aire frío, por lo que el aire más caliente se eleva hacia arriba y el aire más frío se deposita en la parte inferior ^[8] (este efecto se puede ver con un globo de aire caliente ). ^{[9] Las} nubes se forman cuando el aire relativamente más cálido, que transporta humedad, se eleva dentro del aire más frío. El aire húmedo sube y, mientras lo hace, se enfría y parte del vapor de agua en ese aire ascendente se condensa . ^[10] Cuando la humedad se condensa, libera energía conocida como calor latente de condensación, que permite que el paquete de aire ascendente se enfríe menos que el aire circundante más frío ^[11] continuando la ascensión de la nube. Si suficiente inestabilidadestá presente en la atmósfera, este proceso continuará el tiempo suficiente para que se formen nubes cumulonimbus y produzcan relámpagos y truenos . Los índices meteorológicos como la energía potencial convectiva disponible (CAPE) y el índice elevado se pueden utilizar para ayudar a determinar el desarrollo vertical ascendente potencial de las nubes. ^[12] Generalmente, las tormentas eléctricas requieren tres condiciones para formarse:

1. Humedad
2. Una masa de aire inestable
3. Una fuerza de elevación (calor)

Todas las tormentas, independientemente del tipo, pasan por tres etapas: la etapa de desarrollo , la etapa de madurez y la etapa de disipación . ^{[13] [14]} La tormenta eléctrica promedio tiene un diámetro de 24 km (15 millas). Dependiendo de las condiciones presentes en la atmósfera, cada una de estas tres etapas toma un promedio de 30 minutos. ^[15]

Etapa de desarrollo

La transformación de un cumulus congestus en un cumulonimbus yunque maduro .

La primera etapa de una tormenta eléctrica es la etapa de cúmulos o etapa de desarrollo. Durante esta etapa, las masas de humedad se elevan hacia la atmósfera. El disparador de esta elevación puede ser la iluminación solar , donde el calentamiento del suelo produce térmicas , o donde dos vientos convergen forzando el aire hacia arriba, o donde los vientos soplan sobre un terreno de elevación creciente. La humedad transportada hacia arriba se enfría y se convierte en gotas de agua líquidas debido a las temperaturas más bajas a gran altura, que aparecen como cúmulos . A medida que el vapor de agua se condensa en líquido, se libera calor latente , que calienta el aire y hace que se vuelva menos denso que el aire circundante más seco. El aire tiende a elevarse en una corriente ascendente a través del proceso deconvección (de ahí el término precipitación convectiva ). Este proceso crea una zona de baja presión dentro y debajo de la tormenta en formación. En una tormenta eléctrica típica, aproximadamente 500 millones de kilogramos de vapor de agua se elevan a la atmósfera de la Tierra . ^[dieciséis]

Etapa madura

Nube de tormenta en forma de yunque en la etapa madura

En la etapa de madurez de una tormenta eléctrica, el aire caliente continúa subiendo hasta que alcanza un área de aire más cálido y no puede subir más. A menudo, esta "gorra" es la tropopausa . En cambio, el aire se ve obligado a extenderse, dando a la tormenta una forma característica de yunque . La nube resultante se llama cumulonimbus yunque . Las gotas de agua se fusionan en gotas más grandes y pesadas y se congelan para convertirse en partículas de hielo. A medida que caen, se derriten para convertirse en lluvia . Si la corriente ascendente es lo suficientemente fuerte, las gotas se mantienen en alto el tiempo suficiente para volverse tan grandes que no se derriten por completo, sino que caen como granizo . Si bien las corrientes ascendentes todavía están presentes, la lluvia que cae arrastra el aire circundante con ella, creandocorrientes descendentes también. La presencia simultánea de una corriente ascendente y una corriente descendente marca la etapa de madurez de la tormenta y produce nubes cumulonimbus. Durante esta etapa,pueden ocurrir turbulencias internas considerables, que se manifiestan como vientos fuertes, rayos severos e incluso tornados . ^[17]

Por lo general, si hay poca cizalladura del viento , la tormenta entrará rápidamente en la etapa de disipación y 'lloverá', ^[14] pero, si hay un cambio suficiente en la velocidad o dirección del viento, la corriente descendente se separará de la corriente ascendente, y la tormenta puede convertirse en una supercélula , donde la etapa madura puede sostenerse durante varias horas. ^[18]

Etapa de disipación

Una tormenta eléctrica en un entorno sin vientos que corten la tormenta o soplen el yunque en cualquier dirección.

En la etapa de disipación, la tormenta está dominada por la corriente descendente. Si las condiciones atmosféricas no apoyan el desarrollo supercelular, esta etapa ocurre con bastante rapidez, aproximadamente a los 20-30 minutos de la vida de la tormenta. La corriente descendente saldrá de la tormenta, golpeará el suelo y se extenderá. Este fenómeno se conoce como una explosión . El aire frío llevado al suelo por la corriente descendente corta la entrada de la tormenta, la corriente ascendente desaparece y la tormenta se disipará. Las tormentas eléctricas en una atmósfera prácticamente sin cizalladura vertical del viento se debilitan tan pronto como envían un límite de flujo de salida en todas las direcciones, que luego corta rápidamente su entrada de aire relativamente cálido y húmedo y mata el crecimiento posterior de la tormenta. ^[19]La corriente descendente que golpea el suelo crea un límite de flujo de salida . Esto puede causar ráfagas descendentes, una condición potencialmente peligrosa para que la aeronave vuele, ya que ocurre un cambio sustancial en la velocidad y dirección del viento, lo que resulta en una disminución de la velocidad del aire y la consiguiente reducción en la sustentación de la aeronave. Cuanto más fuerte es el límite del flujo de salida , más fuerte se vuelve la cizalladura vertical del viento resultante. ^[20]

Clasificación

Condiciones favorables para los tipos y complejos de tormentas

Hay cuatro tipos principales de tormentas eléctricas: unicelular, multicelular, línea de turbonada (también llamada línea multicelular) y supercélula. ^[7] El tipo de formas depende de la inestabilidad y las condiciones relativas del viento en diferentes capas de la atmósfera (" cizalladura del viento "). Las tormentas eléctricas unicelulares se forman en entornos de baja cizalladura vertical del viento y duran sólo de 20 a 30 minutos.

Las tormentas eléctricas organizadas y los grupos / líneas de tormentas eléctricas pueden tener ciclos de vida más largos, ya que se forman en entornos de cizalladura vertical significativa del viento, normalmente superior a 25 nudos (13 m / s) en los 6 kilómetros más bajos de la troposfera , ^[21] lo que ayuda al desarrollo de corrientes ascendentes más fuertes, así como diversas formas de clima severo. La supercélula es la más fuerte de las tormentas, ^[7] más comúnmente asociada con granizo grande, vientos fuertes y formación de tornados. Valores de agua precipitables superiores a 31,8 milímetros (1,25 pulgadas) favorecen el desarrollo de complejos organizados de tormentas. ^[22] Aquellos con fuertes lluvias normalmente tienen valores de agua precipitables superiores a 36,9 milímetros (1,45 pulgadas).^[23] Normalmente se requieren valores aguas arriba de CAPE superiores a 800 J / kg para el desarrollo de la convección organizada. ^[24]

Unicelular

Artículo principal: Tormenta de masa de aire

Una tormenta eléctrica unicelular sobre Wagga Wagga .

Este término se aplica técnicamente a una sola tormenta con una corriente ascendente principal. También conocidas como tormentas eléctricas de masa de aire , son las típicas tormentas eléctricas de verano en muchos lugares templados. También ocurren en el aire frío e inestable que a menudo sigue al paso de un frente frío.del mar durante el invierno. Dentro de un grupo de tormentas eléctricas, el término "celda" se refiere a cada corriente ascendente principal separada. Las células de tormenta eléctrica ocasionalmente se forman de forma aislada, ya que la ocurrencia de una tormenta eléctrica puede desarrollar un límite de flujo de salida que establece el desarrollo de una nueva tormenta eléctrica. Tales tormentas rara vez son severas y son el resultado de la inestabilidad atmosférica local; de ahí el término "tormenta de masa de aire". Cuando tales tormentas tienen un breve período de clima severo asociado con ellas, se conoce como tormenta de pulso severa. Las tormentas intensas de pulso están mal organizadas y ocurren aleatoriamente en el tiempo y el espacio, lo que las hace difíciles de pronosticar. Las tormentas eléctricas unicelulares normalmente duran entre 20 y 30 minutos. ^[15]

Clústeres multicelulares

Artículo principal: Tormenta multicelular

Un grupo de tormentas eléctricas sobre Brasil fotografiadas por el transbordador espacial Challenger .

Este es el tipo más común de desarrollo de tormentas eléctricas. Las tormentas eléctricas maduras se encuentran cerca del centro del cúmulo, mientras que las tormentas eléctricas que se disipan existen en su lado a favor del viento. Las tormentas multicelulares se forman como grupos de tormentas, pero luego pueden evolucionar hacia una o más líneas de turbonada . Si bien cada celda del grupo solo puede durar 20 minutos, el grupo en sí puede persistir durante horas. A menudo surgen de corrientes ascendentes convectivas en o cerca de cadenas montañosas y límites climáticos lineales, como frentes fríos fuertes o valles de baja presión. Este tipo de tormentas son más fuertes que la tormenta unicelular, pero mucho más débiles que la tormenta supercélula. Los peligros con el grupo multicelda incluyen granizo de tamaño moderado, inundaciones repentinas y tornados débiles. ^[15]

Líneas multicelda

Artículo principal: Línea de turbonada

Ver también: Lista de eventos de derecho

Una línea de turbonada es una línea alargada de tormentas eléctricas severas que pueden formarse a lo largo o delante de un frente frío . ^{[25] [26]} A principios del siglo XX, el término se utilizó como sinónimo de frente frío . ^[27] La línea de turbonada contiene fuertes precipitaciones , granizo , relámpagos frecuentes , vientos fuertes en línea recta y posiblemente tornados y trombas marinas . ^[28] Se puede esperar un clima severo en forma de fuertes vientos en línea recta en áreas donde la línea de turbonada en sí tiene la forma de un eco de arco., dentro de la parte de la línea que se inclina más. ^[29] Los tornados se pueden encontrar a lo largo de las ondas dentro de un patrón de onda de eco lineal , o LEWP, donde están presentes áreas de baja presión de mesoescala . ^[30] Algunos ecos de arco en el verano se llaman derechos y se mueven bastante rápido a través de grandes secciones de territorio. ^[31] En el borde posterior del escudo de lluvia asociado con líneas de turbonada maduras, se puede formar una estela baja , que es un área de baja presión de mesoescala que se forma detrás del sistema de alta presión de mesoescala normalmente presente bajo el dosel de lluvia, que a veces se asocia con una explosión de calor . ^[32]Este tipo de tormenta también se conoce como "Viento del lago pedregoso" (chino tradicional: 石湖 風 - shi2 hu2 feng1, chino simplificado: 石湖 风) en el sur de China. ^[33]

Supercélulas

Artículo principal: Supercell

Una tormenta supercelular sobre Chaparral , Nuevo México .

El sol poniente ilumina la parte superior de una clásica nube de tormenta con forma de yunque en el este de Nebraska , Estados Unidos .

Las tormentas supercelulares son tormentas grandes, generalmente severas , de estado cuasi-estacionario que se forman en un entorno donde la velocidad o la dirección del viento varía con la altura (" cizalladura del viento "), y tienen corrientes descendentes y ascendentes separadas (es decir, donde se produce la precipitación asociada). no caer a través de la corriente ascendente) con una fuerte corriente ascendente giratoria (un " mesociclón "). Estas tormentas normalmente tienen corrientes ascendentes tan poderosas que la parte superior de la nube de tormenta supercélula (o yunque) puede atravesar la troposfera y llegar a los niveles inferiores de la estratosfera . Las tormentas de supercélulas pueden tener 24 kilómetros (15 millas) de ancho. Las investigaciones han demostrado que al menos el 90 por ciento de las supercélulas provocan condiciones meteorológicas adversas . ^[18]Estas tormentas pueden producir tornados destructivos , granizos extremadamente grandes (10 centímetros o 4 pulgadas de diámetro), vientos en línea recta superiores a 130 km / h (81 mph) e inundaciones repentinas . De hecho, la investigación ha demostrado que la mayoría de los tornados ocurren por este tipo de tormenta. ^{[34] Las} supercélulas son generalmente el tipo de tormenta más fuerte. ^[15]

Tormentas eléctricas severas

En los Estados Unidos, una tormenta se clasifica como severa si los vientos alcanzan al menos 93 kilómetros por hora (58 mph), el granizo tiene 25 milímetros (1 pulgada) de diámetro o más, o si se reportan nubes en forma de embudo o tornados . ^{[35] [36] [37]} Aunque una nube en forma de embudo o un tornado indica una tormenta eléctrica severa, se emite una advertencia de tornado en lugar de una advertencia de tormenta eléctrica severa . Se emite una advertencia de tormenta eléctrica severa si una tormenta se vuelve severa o pronto se volverá severa. En Canadá, una tasa de lluvia superior a 50 milímetros (2 pulgadas) en una hora, o 75 milímetros (3 pulgadas) en tres horas, también se usa para indicar tormentas eléctricas severas. ^[38] Pueden ocurrir tormentas eléctricas severas desde cualquier tipo de celda de tormenta. Sin embargo, las líneas multicelda , supercélula y turbonada representan las formas más comunes de tormentas eléctricas que producen un clima severo. ^[18]

Sistemas convectivos de mesoescala

Ver también: sistema convectivo de mesoescala

MCC en movimiento a través de Nueva Inglaterra : 2 de agosto de 2006 a las 0600 UTC

Un sistema convectivo de mesoescala (MCS) es un complejo de tormentas que se organiza en una escala mayor que las tormentas individuales pero más pequeña que los ciclones extratropicales , y normalmente persiste durante varias horas o más. ^[39] El patrón general de nubes y precipitación de un sistema convectivo de mesoescala puede ser de forma redonda o lineal, e incluye sistemas climáticos como ciclones tropicales , líneas de turbonada , eventos de nieve con efecto de lago , mínimos polares y complejos convectivos de mesoescala (MCC), y generalmente se forman cerca de los frentes climáticos. La mayoría de los sistemas convectivos de mesoescala se desarrollan durante la noche y continúan su vida útil hasta el día siguiente. ^[14] Tienden a formarse cuando la temperatura de la superficie varía en más de 5 ° C (9 ° F) entre el día y la noche. ^[40] El tipo que se forma durante la estación cálida sobre la tierra se ha observado en América del Norte , Europa y Asia , con un máximo de actividad observado durante las últimas horas de la tarde y la noche. ^{[41] [42]}

Las formas de SCM que se desarrollan en los trópicos se encuentran en uso, ya sea en la Zona de Convergencia Intertropical o en los valles monzónicos , generalmente dentro de la estación cálida entre la primavera y el otoño. Se forman sistemas más intensos sobre la tierra que sobre el agua. ^{[43] [44]} Una excepción es la de las bandas de nieve con efecto lago , que se forman debido al aire frío que se mueve a través de cuerpos de agua relativamente cálidos, y ocurren desde el otoño hasta la primavera. ^[45] Los mínimos polares son una segunda clase especial de MCS. Se forman en latitudes altas durante la estación fría. ^[46] Una vez que el MCS padre muere, el desarrollo posterior de una tormenta eléctrica puede ocurrir en conexión con su vórtice convectivo de mesoescala remanente (MCV).^[47] Los sistemas convectivos de mesoescala son importantes para la climatología de las precipitaciones de los Estados Unidos sobre las Grandes Llanuras, ya que aportan a la región aproximadamente la mitad de las precipitaciones anuales de la estación cálida. ^[48]

Movimiento

Línea de tormenta vista en reflectividad ( dBZ ) en una pantalla de radar indicador de posición en planta

Las dos principales formas en que se mueven las tormentas eléctricas son a través de la advección del viento y la propagación a lo largo de los límites del flujo de salida hacia fuentes de mayor calor y humedad. Muchas tormentas se mueven con la velocidad media del viento a través de la troposfera de la Tierra , los 8 kilómetros más bajos (5,0 millas) de la atmósfera de la Tierra . Las tormentas eléctricas más débiles son dirigidas por vientos más cercanos a la superficie de la Tierra que las tormentas eléctricas más fuertes, ya que las tormentas eléctricas más débiles no son tan altas. Los complejos y células de tormentas organizadas y de larga duración se mueven en ángulo recto con la dirección de la cizalladura vertical del viento.vector. Si el frente de ráfaga, o el borde de ataque del límite del flujo de salida, se adelanta a la tormenta, su movimiento se acelerará en conjunto. Esto es más importante en las tormentas con fuertes precipitaciones (HP) que en las tormentas con poca precipitación (LP). Cuando las tormentas eléctricas se fusionan, lo que es más probable cuando existen numerosas tormentas eléctricas próximas entre sí, el movimiento de la tormenta más fuerte normalmente dicta el movimiento futuro de la celda fusionada. Cuanto más fuerte sea el viento medio, es menos probable que otros procesos estén involucrados en el movimiento de la tormenta. En el radar meteorológico , las tormentas se rastrean mediante el uso de una función destacada y su seguimiento de un escaneo a otro. ^[18]

Tormenta detrás de la construcción

Una tormenta trasera, comúnmente conocida como tormenta de entrenamiento , es una tormenta eléctrica en la que un nuevo desarrollo tiene lugar en el lado de ceñida (generalmente el lado oeste o suroeste en el hemisferio norte ), de modo que la tormenta parece permanecer estacionaria o propagarse. en una dirección hacia atrás. Aunque la tormenta a menudo aparece estacionaria en el radar, o incluso moviéndose contra el viento, esto es una ilusión. La tormenta es realmente una tormenta multicelular con células nuevas y más vigorosas que se forman en el lado de ceñida, reemplazando las células más viejas que continúan a la deriva a favor del viento. ^{[49] [50]} Cuando esto sucede, es posible que se produzcan inundaciones catastróficas. En Rapid City, Dakota del SurEn 1972, una alineación inusual de vientos en varios niveles de la atmósfera se combinó para producir un conjunto de células en continuo entrenamiento que arrojaron una enorme cantidad de lluvia sobre la misma área, lo que resultó en devastadoras inundaciones repentinas . ^[51] Un hecho similar ocurrió en Boscastle , Inglaterra, el 16 de agosto de 2004, ^[52] y en Chennai el 1 de diciembre de 2015. ^[53]

Riesgos

Cada año, muchas personas mueren o resultan gravemente heridas por tormentas eléctricas severas a pesar de la advertencia previa ^{[ cita requerida ]} . Si bien las tormentas eléctricas severas son más comunes en la primavera y el verano , pueden ocurrir en casi cualquier época del año.

Rayo de nube a tierra

Ver también: Rayo y Wildfire

Un golpe de retorno, un rayo de nube a tierra durante una tormenta eléctrica.

Reproducir medios

Rayos continuos durante una tormenta

Los rayos de nube a tierra ocurren con frecuencia dentro de los fenómenos de tormentas eléctricas y tienen numerosos peligros para los paisajes y las poblaciones. Uno de los peligros más importantes que pueden plantear los rayos son los incendios forestales que son capaces de provocar. ^[54] Bajo un régimen de tormentas eléctricas de baja precipitación (LP), donde hay poca precipitación, la lluvia no puede evitar que los incendios comiencen cuando la vegetación está seca, ya que los rayos producen una cantidad concentrada de calor extremo. ^[55] Ocasionalmente se producen daños directos causados ​​por rayos. ^[56] En áreas con una alta frecuencia de rayos de nube a tierra, como Florida , los rayos causan varias muertes por año, más comúnmente entre las personas que trabajan al aire libre. ^[57]

La lluvia ácida también es un riesgo frecuente producido por los rayos. El agua destilada tiene un pH neutro de 7. La lluvia "limpia" o no contaminada tiene un pH ligeramente ácido de aproximadamente 5,2, porque el dióxido de carbono y el agua en el aire reaccionan juntos para formar ácido carbónico , un ácido débil (pH 5,6 en agua destilada). pero la lluvia no contaminada también contiene otros productos químicos. ^[58] Óxido nítrico presente durante los fenómenos de tormenta, ^[59] causada por la oxidación del nitrógeno atmosférico, puede resultar en la producción de lluvia ácida, si el óxido nítrico forma compuestos con las moléculas de agua en la precipitación, creando así lluvia ácida. La lluvia ácida puede dañar las infraestructuras que contienen calcita u otros compuestos químicos sólidos. En los ecosistemas, la lluvia ácida puede disolver los tejidos vegetales de las vegetaciones y aumentar el proceso de acidificación en los cuerpos de agua y en el suelo , provocando la muerte de organismos marinos y terrestres. ^[60]

Granizo

Artículo principal: Granizo

Granizada en Bogotá , Colombia .

Cualquier tormenta que produzca granizo que llegue al suelo se conoce como tormenta de granizo. ^{[61] Las} nubes de tormenta que son capaces de producir granizo se ven a menudo obteniendo una coloración verde. El granizo es más común a lo largo de las cadenas montañosas porque las montañas fuerzan los vientos horizontales hacia arriba (conocido como elevación orográfica ), lo que intensifica las corrientes ascendentes dentro de las tormentas eléctricas y aumenta la probabilidad de granizo. ^[62] Una de las regiones más comunes de granizo se encuentra en el norte montañoso de la India, que registró una de las cifras de muertes relacionadas con el granizo más altas registradas en 1888. ^[63] China también experimenta importantes tormentas de granizo. ^[64] En toda Europa , Croaciaexperimenta frecuentes ocurrencias de granizo. ^{[sesenta y cinco]}

En América del Norte , el granizo es más común en el área donde se encuentran Colorado , Nebraska y Wyoming , conocida como "Hail Alley". ^{[66] El} granizo en esta región ocurre entre los meses de marzo y octubre durante las horas de la tarde y la noche, con la mayor parte de las ocurrencias de mayo a septiembre. Cheyenne, Wyoming, es la ciudad más propensa al granizo de América del Norte, con un promedio de nueve a diez tormentas de granizo por temporada. ^[67] En América del Sur, las áreas propensas al granizo son ciudades como Bogotá, Colombia.

El granizo puede causar daños graves, en particular a los automóviles , aviones, tragaluces, estructuras con techo de vidrio, ganado y, más comúnmente, a los cultivos de los agricultores . ^{[67] El} granizo es uno de los peligros de tormenta eléctrica más importantes para las aeronaves. Cuando las piedras de granizo superan los 13 milímetros (0,5 pulgadas) de diámetro, los aviones pueden sufrir daños graves en cuestión de segundos. ^[68] Las piedras de granizo que se acumulan en el suelo también pueden ser peligrosas para el aterrizaje de aeronaves. El trigo, el maíz, la soja y el tabaco son los cultivos más sensibles al daño del granizo. ^{[63] El} granizo es uno de los peligros más costosos de Canadá. ^[69]Las granizadas han sido la causa de eventos costosos y mortales a lo largo de la historia. Uno de los primeros incidentes registrados ocurrió alrededor del siglo IX en Roopkund , Uttarakhand , India. ^[70] La piedra de granizo más grande en términos de circunferencia y longitud máxima jamás registrada en los Estados Unidos cayó en 2003 en Aurora, Nebraska , Estados Unidos. ^[71]

Tornados y trombas marinas

En junio de 2007, la ciudad de Elie, Manitoba, fue alcanzada por un tornado F5 .

Artículos principales: Tornado y Tromba marina

Un tornado es una columna de aire violenta y giratoria en contacto con la superficie de la tierra y una nube cumulonimbus (también conocida como nube tormentosa) o, en casos raros, la base de una nube cúmulo . Los tornados vienen en muchos tamaños, pero generalmente tienen la forma de un embudo de condensación visible , cuyo extremo estrecho toca la tierra y, a menudo, está rodeado por una nube de escombros y polvo . ^[72] La mayoría de los tornados tienen velocidades de viento entre 40 y 110 mph (64 y 177 km / h), miden aproximadamente 75 metros (246 pies) de ancho y viajan varios kilómetros (unas pocas millas) antes de disiparse. Algunos alcanzan velocidades del viento de más de 300 mph (480 km / h), se extienden a más de 1,600 metros (1 mi) de ancho y permanecen en el suelo por más de 100 kilómetros (docenas de millas). ^{[73] [74] [75]}

La escala Fujita y la escala Fujita mejorada clasifican los tornados por el daño causado. Un tornado EF0, la categoría más débil, daña árboles pero no causa daños significativos a las estructuras. Un tornado EF5, la categoría más fuerte, arranca los cimientos de los edificios y puede deformar grandes rascacielos . La escala TORRO similar varía desde un T0 para tornados extremadamente débiles hasta T11 para los tornados más poderosos conocidos. ^{[76] Los} datos del radar Doppler , la fotogrametría y los patrones de remolino terrestre (marcas cicloidales) también pueden analizarse para determinar la intensidad y otorgar una calificación. ^[77]

Formación de numerosas trombas marinas en la región de los Grandes Lagos . (Norteamérica)

Las trombas marinas tienen características similares a los tornados, caracterizados por una corriente de viento en espiral en forma de embudo que se forma sobre cuerpos de agua y se conecta a grandes nubes cumulonimbus. Las trombas marinas se clasifican generalmente como formas de tornados, o más específicamente, tornados no supercelulares que se desarrollan sobre grandes masas de agua. ^[78] Estas columnas de aire en espiral se desarrollan con frecuencia en áreas tropicales cercanas al ecuador , pero son menos comunes en áreas de alta latitud . ^[79]

Inundación repentina

Artículo principal: Inundación repentina

Una inundación repentina causada por una tormenta eléctrica severa

Las inundaciones repentinas son el proceso en el que un paisaje, sobre todo un entorno urbano, está sujeto a inundaciones rápidas. ^[80] Estas inundaciones rápidas ocurren más rápidamente y están más localizadas que las inundaciones estacionales de los ríos o las inundaciones de áreas ^[81] y con frecuencia (aunque no siempre) se asocian con lluvias intensas. ^[82]Las inundaciones repentinas pueden ocurrir con frecuencia en tormentas eléctricas de movimiento lento y generalmente son causadas por la fuerte precipitación líquida que las acompaña. Las inundaciones repentinas son más comunes en entornos urbanos densamente poblados, donde hay pocas plantas y cuerpos de agua presentes para absorber y contener el agua adicional. Las inundaciones repentinas pueden ser peligrosas para la infraestructura pequeña, como puentes y edificios de construcción débil. Las plantas y los cultivos en las áreas agrícolas pueden ser destruidos y devastados por la fuerza del agua embravecida. Los automóviles estacionados dentro de las áreas afectadas también pueden ser desplazados. La erosión del suelo también puede ocurrir, exponiendo los riesgos de fenómenos de deslizamientos de tierra .

Ráfaga

Artículo principal: Downburst

Árboles arrancados de raíz o desplazados por la fuerza de un viento descendente en el noroeste del condado de Monroe, Wisconsin .

Los vientos descendentes pueden producir numerosos peligros para los paisajes que experimentan tormentas eléctricas. Los vientos descendentes son generalmente muy poderosos ya menudo se confunden con las velocidades del viento producidas por tornados, ^[83] debido a la cantidad concentrada de fuerza ejercida por su característica recta horizontal. Los vientos descendentes pueden ser peligrosos para las infraestructuras y los edificios inestables, incompletos o mal construidos. Los cultivos agrícolas y otras plantas en entornos cercanos pueden ser arrancados de raíz y dañados. Las aeronaves que estén realizando un despegue o un aterrizaje pueden estrellarse. ^{[14] [83]}Los automóviles pueden ser desplazados por la fuerza ejercida por los vientos descendentes. Los vientos de ráfaga descendente generalmente se forman en áreas donde los sistemas de aire de alta presión de corrientes descendentes comienzan a hundirse y desplazar las masas de aire debajo de ellos, debido a su mayor densidad. Cuando estas corrientes descendentes llegan a la superficie, se esparcen y se convierten en vientos destructivos en línea recta. ^[14]

Asma por tormentas

Artículo principal: asma por tormentas

El asma por tormenta es el desencadenamiento de un ataque de asma por las condiciones ambientales causadas directamente por una tormenta local. Durante una tormenta, los granos de polen pueden absorber la humedad y luego estallar en fragmentos mucho más pequeños y estos fragmentos se dispersan fácilmente por el viento. Mientras que los granos de polen más grandes generalmente son filtrados por los pelos de la nariz, los fragmentos de polen más pequeños pueden atravesar e ingresar a los pulmones, desencadenando el ataque de asma. ^{[84] [85] [86] [87]}

Precauciones de seguridad

Ver también: Manejo de emergencias y preparación para tornados

La mayoría de las tormentas eléctricas van y vienen sin incidentes; sin embargo, cualquier tormenta eléctrica puede volverse severa y todas las tormentas eléctricas, por definición, presentan el peligro de relámpagos . ^{[88] La} preparación y seguridad para tormentas eléctricas se refiere a tomar medidas antes, durante y después de una tormenta eléctrica para minimizar las lesiones y los daños.

Preparación

La preparación se refiere a las precauciones que se deben tomar antes de una tormenta eléctrica. Cierta preparación toma la forma de preparación general (ya que una tormenta eléctrica puede ocurrir en cualquier momento del día o del año). ^{[89] La} preparación de un plan de emergencia familiar, por ejemplo, puede ahorrar un tiempo valioso si surge una tormenta rápida e inesperadamente. ^[90] Preparar la casa quitando ramas y árboles muertos o podridos, que pueden ser derribados por los vientos fuertes, también puede reducir significativamente el riesgo de daños a la propiedad y lesiones personales. ^[91]

El Servicio Meteorológico Nacional (NWS) de los Estados Unidos recomienda varias precauciones que las personas deben tomar si es probable que ocurran tormentas eléctricas: ^[89]

• Conozca los nombres de los condados, ciudades y pueblos locales, ya que así se describen las advertencias. ^[89]
• Supervise los pronósticos y las condiciones meteorológicas y sepa si es probable que haya tormentas eléctricas en el área. ^[92]
• Esté alerta a los signos naturales de una tormenta que se aproxima.
• Cancele o reprograme eventos al aire libre (para evitar que lo atrapen al aire libre cuando azota una tormenta). ^[92]
• Actúe temprano para tener tiempo de llegar a un lugar seguro. ^[92]
• Ingrese a un edificio sustancial o vehículo de metal con techo rígido antes de que llegue el clima amenazador. ^[92]
• Si escuchas un trueno , dirígete a un lugar seguro de inmediato. ^[92]
• Evite las áreas abiertas como colinas, campos y playas , y no esté ni esté cerca de los objetos más altos en un área cuando se produzcan tormentas eléctricas. ^{[89] [92]}
• No se refugie debajo de árboles altos o aislados durante tormentas eléctricas. ^[92]
• Si está en el bosque, coloque la mayor distancia posible entre usted y los árboles durante las tormentas eléctricas. ^[92]
• Si está en un grupo, extiéndase para aumentar las posibilidades de que los sobrevivientes puedan acudir en ayuda de las víctimas de un rayo . ^[92]

La seguridad

Si bien la seguridad y la preparación a menudo se superponen, la “seguridad ante tormentas eléctricas” generalmente se refiere a lo que las personas deben hacer durante y después de una tormenta. La Cruz Roja Estadounidense recomienda que las personas sigan estas precauciones si una tormenta es inminente o en curso: ^[88]

• Actúe inmediatamente después de escuchar un trueno. Cualquiera que esté lo suficientemente cerca de la tormenta como para escuchar un trueno puede ser alcanzado por un rayo. ^[91]
• Evite los aparatos eléctricos, incluidos los teléfonos con cable. ^[88] sin cable y teléfonos inalámbricos son seguros de usar durante una tormenta. ^[91]
• Cierre y manténgase alejado de ventanas y puertas, ya que el vidrio puede convertirse en un peligro grave con viento fuerte. ^[88]
• No se bañe ni se duche, ya que las tuberías conducen la electricidad .
• Si conduce, salga de la calzada de manera segura, encienda las luces de emergencia y estacione. Permanezca en el vehículo y evite tocar el metal. ^[88]

El NWS dejó de recomendar el "relámpago agachado" en 2008, ya que no proporciona un nivel significativo de protección y no reducirá significativamente el riesgo de morir o resultar herido por un rayo cercano. ^{[92] [93] [94]}

Tormenta cerca de Cuero, Texas

Ocurrencias frecuentes

Ver también: climatología de precipitaciones de Estados Unidos

Las tormentas eléctricas ocurren en todo el mundo, incluso en las regiones polares, con mayor frecuencia en las áreas de selva tropical , donde pueden ocurrir casi a diario. En cualquier momento dado, aproximadamente 2.000 tormentas eléctricas están ocurriendo en la Tierra. ^[95] Kampala y Tororo en Uganda han sido mencionados como los lugares más estruendosos de la Tierra, ^[96] un reclamo también hecho para Singapur y Bogor en la isla indonesia de Java . Otras ciudades conocidas por la actividad frecuente de tormentas incluyen Darwin , Caracas , Manila y Mumbai.. Las tormentas eléctricas están asociadas con las diversas estaciones del monzón en todo el mundo y pueblan las bandas de lluvia de los ciclones tropicales . ^[97] En las regiones templadas, son más frecuentes en primavera y verano, aunque pueden ocurrir a lo largo o delante de los frentes fríos en cualquier época del año. ^[98] También pueden ocurrir dentro de una masa de aire más fría después del paso de un frente frío sobre una masa de agua relativamente más cálida. Las tormentas eléctricas son raras en las regiones polares debido a las bajas temperaturas de la superficie.

Algunas de las tormentas eléctricas más poderosas en los Estados Unidos ocurren en los estados del Medio Oeste y del Sur . Estas tormentas pueden producir granizo grande y tornados poderosos. Las tormentas eléctricas son relativamente poco comunes a lo largo de gran parte de la costa oeste de los Estados Unidos , ^[99] pero ocurren con mayor frecuencia en las áreas del interior, particularmente en los valles de Sacramento y San Joaquín de California . En primavera y verano, ocurren casi a diario en ciertas áreas de las Montañas Rocosas como parte del régimen monzónico de América del Norte . En el noreste, las tormentas adoptan características y patrones similares a los del Medio Oeste, pero con menos frecuencia y gravedad. Durante el verano, las tormentas eléctricas con masa de aire ocurren casi a diario en las partes central y sur de Florida .

Energía

Cómo las tormentas lanzan haces de partículas al espacio

Ver también: Sprite (relámpago) , relámpago de la atmósfera superior y fuego de San Telmo

Si se conoce la cantidad de agua que se condensa y posteriormente precipita de una nube, entonces se puede calcular la energía total de una tormenta. En una tormenta eléctrica típica, se levantan aproximadamente 5 × 10 ⁸ kg de vapor de agua, y la cantidad de energía liberada cuando se condensa es de 10 ¹⁵ julios . Esto es del mismo orden de magnitud de energía liberada dentro de un ciclón tropical, y más energía que la liberada durante la explosión de la bomba atómica en Hiroshima, Japón en 1945 . ^[dieciséis]

Los resultados del Fermi Gamma-ray Burst Monitor muestran que los rayos gamma y las partículas de antimateria ( positrones ) se pueden generar en poderosas tormentas eléctricas. ^[100] Se sugiere que los positrones de antimateria se forman en destellos de rayos gamma terrestres (TGF). Los TGF son breves ráfagas que ocurren dentro de tormentas eléctricas y están asociadas con rayos. Las corrientes de positrones y electrones chocan más alto en la atmósfera para generar más rayos gamma. ^[101] Alrededor de 500 TGF pueden ocurrir todos los días en todo el mundo, pero la mayoría pasan desapercibidos.

Estudios

En tiempos más contemporáneos, las tormentas eléctricas han asumido el papel de una curiosidad científica. Cada primavera, los cazadores de tormentas se dirigen a las Grandes Llanuras de los Estados Unidos y las praderas canadienses para explorar los aspectos científicos de las tormentas y tornados mediante el uso de cintas de video. ^{[102] Los} pulsos de radio producidos por los rayos cósmicos se están utilizando para estudiar cómo se desarrollan las cargas eléctricas dentro de las tormentas eléctricas. ^[103] Los proyectos meteorológicos más organizados, como VORTEX2, utilizan una serie de sensores, como el Doppler sobre ruedas , vehículos con estaciones meteorológicas automáticas montadas , globos meteorológicosy aviones no tripulados para investigar tormentas eléctricas que se espera produzcan condiciones meteorológicas adversas. ^{[104] Los} rayos se detectan de forma remota mediante sensores que detectan rayos de nube a tierra con una precisión del 95 por ciento en la detección y dentro de los 250 metros (820 pies) de su punto de origen. ^[105]

Mitología y religión

Las tormentas eléctricas influyeron fuertemente en muchas civilizaciones tempranas. Los griegos creían que eran batallas libradas por Zeus , quien lanzaba relámpagos forjados por Hefesto . Algunas tribus de indios americanos asociaron las tormentas con el Thunderbird , que creían que era un sirviente del Gran Espíritu . Los nórdicos consideraban que se producían tormentas eléctricas cuando Thor iba a luchar contra Jötnar , siendo los truenos y relámpagos el efecto de sus golpes con el martillo Mjölnir . El hinduismo reconoce a Indra como el dios de la lluvia y las tormentas eléctricas.La doctrina cristiana acepta que las tormentas feroces son obra de Dios . Estas ideas todavía estaban dentro de la corriente principal hasta el siglo XVIII. ^[106]

Martín Lutero estaba caminando cuando comenzó una tormenta eléctrica, lo que hizo que orara a Dios por ser salvo y prometiera convertirse en monje. ^[107]

Fuera de la tierra

Se han detectado tormentas eléctricas, evidenciadas por relámpagos , en Júpiter y están asociadas con nubes donde el agua puede existir tanto en forma líquida como como hielo, lo que sugiere un mecanismo similar al de la Tierra. (El agua es una molécula polar que puede transportar una carga, por lo que es capaz de crear la separación de carga necesaria para producir un rayo). ^[108] Estas descargas eléctricas pueden ser hasta mil veces más poderosas que los rayos en la Tierra. ^[109] Las nubes de agua pueden formar tormentas eléctricas impulsadas por el calor que se eleva desde el interior. ^[110] Las nubes de Venus también pueden producir rayos ; algunas observaciones sugieren que la velocidad de los rayos es al menos la mitad de la de la Tierra.^[111]

Ver también

• Poste de barbero
• Ráfagas continuas
• Detección de tormentas por convección
• Héctor (nube)
• Advertencia de tormenta eléctrica severa y vigilancia de tormenta eléctrica severa
• Tormenta de nieve
• Peligro de tornado
• Alerta de tornado
• Formación (meteorología)

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enlaces externos

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• Anatomía de una tormenta eléctrica
• Revista electrónica de meteorología de tormentas severas