Tornadogénesis


La tornadogénesis es el proceso por el cual se forma un tornado . Hay muchos tipos de tornados y varían en sus métodos de formación. A pesar del estudio científico en curso y los proyectos de investigación de alto perfil como VORTEX , la tornadogénesis es un proceso volátil y las complejidades de muchos de los mecanismos de formación de tornados aún se comprenden poco. [1] [2] [3]

Un tornado es una columna de aire que gira violentamente en contacto con la superficie y la base de una nube cumuliforme . La formación de tornados es causada por el estiramiento y agregación / fusión de la vorticidad ambiental y / o inducida por tormentas que lo aprieta en un vórtice intenso . Hay varias formas en que esto puede ocurrir y, por lo tanto, varias formas y subformas de tornados. Aunque cada tornado es único, la mayoría de los tornados pasan por un ciclo de vida de formación, maduración y disipación. [4] El proceso por el cual un tornado se disipa o decae, en ocasiones conjurado como tornadólisis, es de particular interés para el estudio, al igual que la tornadogénesis, la longevidad y la intensidad .

Los tornados clásicos son tornados supercelulares , que tienen un patrón de formación reconocible. [5] El ciclo comienza cuando una fuerte tormenta eléctrica desarrolla un mesociclón giratorio a unas pocas millas en la atmósfera. A medida que aumenta la lluvia en la tormenta, arrastra consigo un área de aire que desciende rápidamente conocida como la corriente descendente del flanco trasero (RFD). Esta corriente descendente se acelera a medida que se acerca al suelo y arrastra el mesociclón giratorio hacia el suelo con él. Se ha demostrado que la helicidad relativa de las tormentas (SRH) juega un papel en el desarrollo y la fuerza de los tornados. SRH es la vorticidad horizontal que es paralela al flujo de entradade la tormenta y se inclina hacia arriba cuando es absorbida por la corriente ascendente, creando así una vorticidad vertical.

A medida que el mesociclón desciende por debajo de la base de la nube, comienza a tomar aire fresco y húmedo de la región de corriente descendente de la tormenta. Esta convergencia de aire caliente en la corriente ascendente, y este aire frío, hace que se forme una nube de pared giratoria. El RFD también enfoca la base del mesociclón, lo que hace que extraiga aire de un área cada vez más pequeña en el suelo. A medida que la corriente ascendente se intensifica, crea un área de baja presión en la superficie. Esto tira del mesociclón enfocado hacia abajo, en forma de un embudo de condensación visible. A medida que el embudo desciende, el RFD también llega al suelo, creando un frente de ráfaga que puede causar daños severos a una buena distancia del tornado. Por lo general, la nube en forma de embudo comienza a causar daños en el suelo (convirtiéndose en un tornado) a los pocos minutos de que el RFD llegue al suelo. [ cita requerida ]

Los estudios de campo han demostrado que para que una supercélula produzca un tornado, la RFD no debe ser más que unos pocos Kelvin más fría que la corriente ascendente. Además, la FFD ( corriente descendente del flanco delantero ) parece ser más cálida dentro de las supercélulas tornádicas que en las supercélulas no tornádicas. [ cita requerida ]

Aunque muchos imaginan un proceso de arriba hacia abajo en el que un mesociclón de nivel medio se forma primero y se acopla con un mesociclón de nivel bajo o tornadociclón y luego se forma un vórtice debajo de la base de la nube y se convierte en un vórtice concentrado debido a la convergencia al llegar a la superficie, Se ha observado durante mucho tiempo y ahora existe una evidencia cada vez más rápida de que muchos tornados se forman primero cerca de la superficie o simultáneamente desde la superficie hasta niveles bajos y medios en el aire. [6] [7]


Secuencia de imágenes que muestran el nacimiento de un tornado supercelular . Primero, la base de la nube sin lluvia desciende como una nube de pared giratoria . Este descenso se concentra en una nube en forma de embudo , que continúa descendiendo simultáneamente a medida que se acumula una circulación cerca de la superficie, levantando polvo y otros escombros. Finalmente, el embudo visible se extiende hasta el suelo y el tornado comienza a causar daños importantes.
Compuesto de ocho imágenes tomadas en secuencia cuando un tornado se formó en Kansas en 2016