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Tornado

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Tornado Document Transcript

  • 1. TornadoEl tornado en sí es elestrecho embudo que vade la nube al suelo. Laparte inferior de estetornado está rodeadapor una nube de polvotraslúcida, que fuelevantada por los fuertesvientos del tornado en lasuperficie.Un tornado es unfenómeno meteorológicoque consiste en unacolumna de aire que rotade forma violenta; suextremo inferior está en contacto con la superficie de la Tierra y el superior con una nubecumulonimbus o, excepcionalmente, con la base de una nube cúmulus.Se trata del fenómenoatmosférico más intenso que se conoce.Los tornados se presentan de diferentes tamaños y formas pero generalmente tienen la forma deuna nube embudo, cuyo extremo más angosto toca el suelo y suele estar rodeado por una nubede desechos y polvo. La mayoría de los tornados cuentan con vientos que llegan a velocidades deentre 65 y 180 km/h, miden aproximadamente 75 metros de ancho y se trasladan varioskilómetros antes de desaparecer. Los más extremos pueden tener vientos con velocidades quepueden girar a 450 km/h o más, medir hasta 2 km de ancho y permanecer tocando el suelo a lolargo de más de 100 km de recorrido.Entre los diferentes tipos de tornados están las trombas terrestres, los tornados de vórticesmúltiples y las trombas marinas. Éstas últimas se forman sobre cuerpos de agua, conectándose acúmulus y nubes de tormenta de mayor tamaño, pero se les considera tornados porquepresentan características similares a los que se forman en tierra, como su corriente de aire enrotación en forma de embudo. Las trombas marinas por lo general son clasificadas comotornados no-supercelulares que se forman sobre cuerpos de agua. Estas columnas de airefrecuentemente se generan en áreas intertropicales cercanas a los trópicos o en las áreascontinentales de las latitudes subtropicales de las zonas templadas, y son menos comunes enlatitudes mayores, cercanas a los polos o en las latitudes bajas, próximas al ecuador terrestre.Otros fenómenos similares a los tornados que existen en la naturaleza incluyen al gustnado y losremolinos de polvo, de fuego y de vapor.Los tornados pueden arrasar con todo a su paso:vehículos, casas... Además, pueden estar acompañados de tormentas tropicales, eléctricas ohuracanes.Los tornados son detectados a través de radares de impulsos Doppler, así como visualmente porlos 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 regiónestadounidense conocida como Tornado Alley, aunque pueden formarse prácticamente encualquier parte de América del Norte. También ocurren ocasionalmente en el centro-sur y estede Asia, norte y centro-este de Sudamérica, sur de África, noroeste y sudeste de Europa, oeste ysudeste de Australia y en Nueva Zelanda.
  • 2. Existen varias escalas diferentes para clasificar la fuerza de los tornados. La escala Fujita-Pearsonlos evalúa según el daño causado, y ha sido reemplazada en algunos países por la escala Fujitamejorada, 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 enrascacielos.La escala TORRO va del T0 para tornados extremadamente débiles al T11 para lostornados más fuertes que se conocen. También pueden analizarse datos obtenidos de radaresDoppler y patrones de circulación dejados en el suelo (marcas cicloidales) y usarse fotogrametríapara determinar su intensidad y asignar un rangoCaracterísticasLa mayoría de los tornados adoptan la forma de un estrecho embudo, de unos pocoscientos de metros de ancho, con una pequeña nube de desechos cerca del suelo. Lostornados pueden quedar obscurecidos completamente por lluvia o polvo, y si es así, sonparticularmente peligrosos, puesto que incluso los meteorólogos experimentados podríanno verlos.Ciclo de vidaRelación con la superceldaLos tornados generalmente se desarrollan a partir de un tipo de tormentas conocidascomo superceldas.Las superceldas contienen mesociclones, que son un área de rotaciónorganizada de aire que se localiza en la atmósfera, de entre 2 a 10 km de ancho.Además de tornados, son comunes en tales tormentas lluvias intensas, rayos, fuertesráfagas de viento y granizo. Si bien la mayoría de los tornados, particularmente los másfuertes (del EF3 al EF5 según la Escala Fujita-Pearson), se derivan de superceldas,también algunos se pueden formar a partir de otras circulaciones de aire, y por lo tantoson denominados tornados no supercelulares. Este tipo de tornados, no obstante, suelenser de menor intensidad.FormaciónLa mayor parte de los tornados originados en superceldas siguen un ciclo de vidareconocible. Éste comienza con el origen de la propia supercelda, que se da cuando unacorriente de aire frío y seco se encuentra con otra de aire cálido y húmedo y se desplazapor encima de ella. Al ser más pesado el aire frío, se producen capas de aire inestabledonde el aire frío desciende y obliga al aire caliente a ascender, creando la tormenta. Siexiste una capa de aire cálido y seco que actúe como aislante, y si las diferencias detemperatura son lo suficientemente grandes, el descenso del aire frío se puede dar enforma de remolino. Este aire que desciende, llamado corriente descendente del flancotrasero (RFD, por sus siglas en inglés), acelera al irse acercando al suelo, y arrastra consigoal mesociclón de la supercelda hacia él. Las corrientes ascendentes, por su parte, atraen elaire a su alrededor, aumentando la rotación y convirtiéndose en una columna estrecha,conocida como nube embudo.
  • 3. Al acercarse el mesociclón al suelo, un embudo de condensación visible aparentadescender de la base de la tormenta, con frecuencia a partir de una nube pared enrotación. Al ir descendiendo el embudo, la RFD también llega al suelo, creando un frentede ráfagas que puede causar daños a una buena distancia del tornado. Usualmente, lanube embudo se convierte en un tornado pocos minutos después de que la RFD toque elsuelo.MadurezInicialmente, el tornado cuenta con una buena fuente de aire caliente y húmedo queingresa en él para darle energía, por lo que crece hasta que alcanza su etapa madura.Esto puede durar unos pocos minutos o más de una hora, y es durante este tiempo que eltornado generalmente causa el mayor daño y sus dimensiones llegan al máximo,pudiendo llegar a medir en algunos casos más de 1,5 km de ancho. Mientras tanto, laRFD, que en esta etapa es un área de vientos superficiales fríos, comienza a colocarsealrededor del tornado, interrumpiendo el flujo de aire caliente que lo alimenta.DisipaciónCuando la RFD envuelve completamente al tornado y le corta el suministro de aire, elvórtice comienza a debilitarse, y se vuelve delgado, semejante a una cuerda. Esta es lafase de disipación, misma que normalmente no dura más de unos pocos minutos, y trasla cual el tornado se esfuma. Durante esta etapa la forma del tornado depende en granmedida de los vientos de la tormenta principal, lo que puede hacer que tome formasinusuales.A pesar de que el tornado está desapareciendo, todavía es capaz de causardaño. Al convertirse en un tubo delgado, de la misma forma que un patinador recoge losbrazos para girar más rápido, los vientos pueden incrementar su velocidad en este punto.Habiendo entrado el tornado en su etapa de disipación, su mesociclón asociado por logeneral también se debilita, debido igualmente a que la RFD corta el flujo de aire que loalimenta. Al disiparse el primer mesociclón y su tornado asociado, el flujo de la tormentapuede concentrarse en una nueva área más cerca de su centro. Si un nuevo mesociclónse forma, el ciclo puede repetirse, produciendo uno o más tornados nuevos.Ocasionalmente, el viejo mesociclón y el nuevo producen tornados al mismo tiempo.Aunque esta teoría acerca de cómo surgen, se desarrollan y desaparecen los tornados esampliamente aceptada, no explica la formación de tornados más pequeños, como lastrombas terrestres o los tornados con múltiples vórtices. Todos ellos tienen diferentesmecanismos que influencian su desarrollo, no obstante, la mayoría siguen un patrónsimilar al aquí descrito.
  • 4. TiposTornado de vórtices múltiplesUn tornado de vórtices múltiples otornado multivórtice es un tipo detornado en el cual dos o máscolumnas de aire en movimientogiran alrededor de un centro común. Las estructuras multivórtices puedenpresentarse en casi cualquiercirculación de aire, pero se lasobserva frecuentemente en tornadosintensos. Estos vórtices generalmentecrean pequeñas áreas que causanmayor daño a lo largo de latrayectoria del tornado principal.Este fenómeno es distinto al tornado satélite, el cual es un tornado más débil que seforma muy cerca de otro tornado más grande y fuerte, contenido dentro del mismomesociclón. El tornado satélite aparenta «orbitar» alrededor del tornado mayor (de ahíel nombre), asemejándose a un tornado multivórtice. No obstante, el tornado satélite esuna circulación distinta, y es mucho más pequeño que el embudo principal.Tromba marina La tromba marina o manga de agua es simplemente un tornado que se encuentra sobre el agua. No obstante, los investigadores generalmente distinguen las trombas marinas tornádicas de las no tornádicas. Las trombas marinas no tornádicas son menos fuertes pero mucho más comunes, y son similares en su dinámica a los llamados remolinos de polvo y a las trombas terrestres. Se forman en las bases de nubes cumulus congestus en aguas tropicales ysubtropicales. Tienen vientos relativamente débiles, paredes lisas con flujo laminar ygeneralmente viajan muy lentamente, si es que lo hacen. Comúnmente ocurren en loscayos de la Florida y al norte del mar Adriático. En contraste, las trombas marinastornádicas son literalmente "tornados sobre el agua". Se forman sobre ella de manerasimilar a los tornados mesociclónicos, o bien son tornados terrestres que llegan al agua.Ya que se forman a partir de tormentas fuertes y pueden ser mucho más intensas,rápidas y de mayor duración que las trombas no tornádicas, se les considera máspeligrosas.
  • 5. Tromba terrestreUna tromba terrestre, tambiénllamada tornado no supercelular,tornado o embudo nuboso o, por sunombre en inglés, landspout, es untornado que no está asociado con unmesociclón.Su nombre proviene de sudenominación como una «trombamarina no tornádica sobre tierra». Lastrombas marinas y las terrestrescomparten varias característicasdistintivas, incluyendo su relativadebilidad, corta duración y un embudo de condensación liso y de pequeñas dimensionesque con frecuencia no toca el suelo. Estos tornados también crean una distintiva nubelaminar de polvo cuando hacen contacto con el suelo, debido a que su mecánica esdiferente a la de los tornados mesoformes. Aunque generalmente son más débiles que lostornados clásicos, pueden producir fuertes vientos que igualmente son capaces de causargraves daños.Gustnado Un gustnado (término que proviene de gust front tornado, es decir, «tornado de frente de ráfagas») es un pequeño remolino vertical asociado con un frente de ráfagas o una ráfaga descendente. Ya que técnicamente no están conectados con la base de una nube, existe cierto debate sobre si los gustnados son tornados. Se forman cuando un flujo de aire frío, seco y rápido proveniente de una tormenta se encuentra con una masa de airecaliente, húmedo y estacionario cerca del límite del flujo, resultando en un efecto de"redondeamiento" (ejemplificado a través de una nube en rodillo). Si la cizalladura delviento en los niveles inferiores es lo suficientemente fuerte, la rotación puede volversehorizontal o diagonal y hacer contacto con el suelo. El resultado es un gustnado. Es dignode mencionar que debido a que están libres de cualquier influencia de efecto Coriolis apartir de un mesociclón, aparentemente son ciclónicos y anticiclónicos de forma alternasin preferencia alguna.
  • 6. Remolino de polvoUn remolino de polvo o remolino de arena, conocido eninglés como dust devil (literalmente «demonio de polvo»)se parece a un tornado en que es una columna de airevertical en rotación. No obstante, se forman bajo cielosdespejados y rara vez alcanzan la fuerza de los tornadosmás débiles. Se desarrollan cuando una fuerte corrienteascendente convectiva se forma cerca del suelo duranteun día caluroso. Si hay suficiente cizalladura del viento enlos niveles inferiores, la columna de aire caliente que estáen ascenso puede desarrollar un pequeño movimientociclónico que puede distinguirse cerca del suelo. A estosfenómenos no se les considera tornados porque se formancuando hay buen clima y no se asocian con nube alguna.Pueden, no obstante, causar ocasionalmente daños deconsideración, especialmente en zonas áridas.Remolino de fuego Aquellas circulaciones que se desarrollan cerca de incendios forestales reciben el nombre de remolinos o torbellinos de fuego. No se les considera tornados salvo en el raro caso de que se conecten a una nube pyrocumulus o a otra nube cumuliforme sobre ellos. Los remolinos de fuego por lo general no son tan fuertes como los tornados relacionados con tormentas. Sin embargo, pueden causar daños considerables.Remolino de vaporUn remolino de vapor, en inglés llamado steam devil(«diablo de vapor») es un término que se utiliza paradescribir a una corriente ascendente en rotación queimplica vapor o humo. Un remolino de vapor es muyraro, pero se forma principalmente a partir de humoemitido por las chimeneas de una central de energía. Lasaguas termales y los desiertos también pueden ser zonasaptas para la formación de un remolino de vapor. Estefenómeno puede ocurrir sobre el agua, cuando el fríoaire ártico se encuentra con agua relativamente cálida.
  • 7. Intensidad y dañoLa escala Fujita-Pearson y la llamada escala Fujita-Pearson mejorada clasifican a lostornados según el daño causado. La escala mejorada (EF por sus siglas en inglés) fue unperfeccionamiento de la vieja escala Fujita, usando estimaciones de vientos y mejordescripción de los daños; sin embargo, fue diseñada para que un tornado clasificadosegún la escala Fujita recibiera el mismo rango numérico, y fue implementadacomenzando en los Estados Unidos en 2007. Un tornado EF0, el más débil según laescala, posiblemente dañe árboles pero no estructuras, mientras que un tornado EF5, elmás fuerte, puede arrancar edificios de sus cimientos dejándolos descubiertos e inclusodeformar rascacielos. La similar escala TORRO va de T0 para tornados extremadamentedébiles a T11 para los tornados más poderosos que se conocen. Datos obtenidos de unradar de impulsos Doppler, la fotogrametría y los patrones en el suelo (marcascicloidales) igualmente pueden ser analizados para determinar la intensidad y otorgarun rango.Los tornados varían en intensidad sin importar su forma, tamaño y localización, aunquelos tornados fuertes generalmente son más grandes que los débiles. La relación con lalongitud de su recorrido y duración también varía, aunque los tornados con mayorrecorrido tienden a ser más fuertes. En el caso de tornados violentos, sólo presentan granintensidad en una porción del recorrido, buena parte de esta intensidad proviniendo desubvórtices.En los Estados Unidos, el 80% de los tornados son clasificados como EF0 y EF1 (de T0 aT3). Cuanto mayor sea la intensidad de un rango, menor es su tasa de incidencia, puesmenos de 1% son tornados violentos (EF4, T8 o más fuerte).Fuera del Tornado Alley, y deNorteamérica en general, los tornados violentos son extremadamente raros.Aparentemente esto se debe más que nada al menor número de tornados en generalque hay fuera de dicha región, ya que las investigaciones muestran que la distribución delos tornados según su intensidad es bastante similar a nivel mundial. Unos cuantostornados de importancia ocurren cada año en Europa, áreas del centro-sur de Asia,porciones del sureste de Sudamérica y el sur de África.
  • 8. Investigación La meteorología es una ciencia relativamente joven y aún más el estudio de los tornados. Aunque han sido estudiados desde el siglo XIX y con mayor énfasis desde mediados del siglo XX, todavía hay aspectos de ellos que son un misterio. Los científicos tienen una idea bastante precisa del desarrollo de tormentas y mesociclones, y de las condiciones meteorológicas que conducen a suformación; no obstante, el paso de supercelda (u otros procesos formativos) a tornadogénesis y ladiferenciación de mesociclones tornádicos y no tornádicos son aspectos que todavía no se comprendendel todo y son el enfoque de gran parte de las investigaciones.También están siendo estudiados los mesociclones en los niveles bajos de la atmósfera y elensanchamiento de la vorticidad en los niveles bajos que se convierte en el tornado, principalmentecuáles son los procesos y cuál es la relación del medio y la tormenta convectiva. Se ha observado atornados intensos formándose simultáneamente con un mesociclón arriba (en lugar de la sucesivamesociclogénesis) y a algunos tornados intensos que han ocurrido sin un mesociclón en los nivelesmedios. En particular, el papel de las corrientes descendentes, principalmente la corriente descendentedel flanco trasero, y el papel de los límites baroclínicos, son importantes temas de estudio.Predecir con fiabilidad la intensidad de un tornado y su longevidad continúa siendo un problema, asícomo los detalles concernientes a las características de un tornado durante su ciclo de vida ytornadolisis. Otros temas de investigación de trascendencia son los tornados asociados conmesovórtices dentro de estructuras de tormenta lineares y dentro de ciclones tropicales.Los científicos aún desconocen los mecanismos exactos a través de los cuales se forman la mayoría delos tornados, y ocasionalmente algunos todavía aparecen sin una alerta de tornado previa. Losanálisis de las observaciones a partir de instrumentos tanto estacionarios como móviles, superficiales yaéreos, y remotos e in situ, generan nuevas ideas y perfeccionan las nociones existentes. La utilizaciónde modelos matemáticos también proporciona mayor entendimiento ya que las nuevasobservaciones y descubrimientos son integrados a nuestro entendimiento físico y después puestos aprueba a través de simulaciones de computadora que validan las nuevas nociones al mismo tiempoque producen descubrimientos teóricos completamente nuevos, muchos de los cuales serían de otraforma casi indeducibles. Igualmente, el desarrollo de nuevas formas de observación y la instalación deredes de observación espaciales y temporales más finas han ayudado a tener un mayorentendimiento y mejores predicciones.Programas de investigación, incluyendo proyectos de estudio como el proyecto VOTEX, el desplieguedel TOTO, el Doppler On Wheels (DOW) y docenas de programas más, esperan contestar muchas delas interrogantes que todavía invaden a los meteorólogos. Universidades, agencias gubernamentalescomo el National Severe Storms Laboratory, meteorólogos del sector privado y el Centro Nacional deInvestigación Atmosférica son algunas de las organizaciones en investigación activa, mismas quecuentan con varias fuentes proveedoras de fondos, tanto privadas como públicas, destacando en estesentido la National Science Foundation.
  • 9. RadarHoy en día, la mayoría de los países desarrollados cuentan con una red de radaresmeteorológicos, siendo todavía éste el principal método de detección de posiblestornados. En los Estados Unidos y algunos otros países se utilizan estaciones con radaresde impulsos Doppler. Estos aparatos miden la velocidad y dirección radial (si se estánacercando o alejando del radar) de los vientos de una tormenta, y así pueden detectarevidencias de rotación en tormentas que están a más de 150 km de distancia. Cuando lastormentas están lejos de un radar, sólo las partes altas de la tormenta son observadas ylas importantes áreas bajas no son registradas.La resolución de los datos también decreceen razón de la distancia entre la tormenta y el radar. Algunas condicionesmeteorológicas que llevan a la tornadogénesis no son detectables de inmediato a travésde radar y en ocasiones el desarrollo de tornados puede ocurrir más rápidamente de loque un radar puede completar un escaneo y enviar la información. Además, la mayoríade las regiones pobladas de la Tierra ahora son visibles desde el Satélite GeoestacionarioOperacional Ambiental (GOES, por sus siglas en inglés), el cual ayuda en el pronóstico detormentas tornádicas.