Qué sabemos y no sabemos sobre la formación de los tornados
Dos expertos nos hablan de los conocimientos y desconocimientos actuales de los tornados.
Se presentan unos extractos de un documento más amplio en inglés que han escrito expertos en tornados y cuyo link se encuentra al final del documento.
Los meteorólogos les encantarían predecir el tiempo violento con más precisión y que tiempos de anticipación fueran más largos. Los investigadores están ayudando al desentrañar la ciencia que hay detrás de la compleja secuencia de eventos que conducen a los tornados.
Los tornados y tormentas eléctricas se encuentran entre los fenómenos meteorológicos más peligrosos y más intensamente estudiados. La gran mayoría de la investigación sobre tornados hoy en día se lleva a cabo en los EE.UU., donde se producen los tornados con más frecuencia que en cualquier otro lugar en la Tierra. Aportes teóricos, simulaciones por ordenador, y observaciones de campo, tales como el proyecto VORTEX 1994/95 y los proyectos posteriores, como el VORTEX2 recientemente finalizado, han arrojado una gran cantidad de información.
En este artículo nos basamos en más o menos medio siglo de trabajos antes de resumir la última comprensión de cómo se forman los tornados, y discutimos dónde las lagunas en nuestra comprensión permanecen.
Convección atmosférica es relativamente pequeña en la escala de movimientos ascendentes y descendentes del aire resultante de un desequilibrio entre la fuerza de presión de gradiente vertical y la fuerza gravitacional. La mayor parte de las veces, las dos fuerzas están casi en equilibrio, y las aceleraciones verticales son muy pequeñas, con aire en movimiento predominantemente horizontal. Pero cuando las bolsas pequeñas de aire se vuelven más fría y más densas o más cálidas y menos densas que su entorno, las fuerzas pueden llegar a estar fuera de balance. En dinámica de fluidos, lo que llamamos una bolsa de aire es un elemento de fluido imaginario de tamaño arbitrario, mucho más pequeña que la escala característica de la variabilidad de su medio ambiente, pero lo suficientemente grande para evitar las complejidades asociadas con la naturaleza molecular de los fluidos.
La fuerza neta resultante en una parcela de aire dado es la fuerza de flotabilidad, que depende de la diferencia entre la densidad de la parcela y la de su entorno, de forma que con diferencias más grandes que resulta aceleraciones más grandes. Es un poco más complicado debido a que el campo de presión también puede ser perturbado y cambiar el equilibrio de fuerzas.
En los días soleados la convección está ubicada en la capa límite de la atmósfera (por lo general los niveles más bajos, a 1-2 km), como cualquier viajero aéreo sensible a los golpes con experiencia en vuelo a baja altura puedo dar fe. La convección de la capa límite es impulsada por el calentamiento del aire a medida que entra en contacto con el suelo cálido. Las condiciones adecuadas pueden desencadenar la llamada convección profunda y húmeda, con grandes desplazamientos verticales y aceleraciones de aire; en casos extremos se acerca el desplazamiento a 20 km y la aceleración de 0,1 g, donde g es la aceleración de la gravedad. Esas cifras dejan entrever las enormes cantidades de energía que impulsan y genera las tormentas eléctricas.
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Para más detalles y seguir leyendo este interesante artículo:
http://scitation.aip.org/content/aip/magazine/physicstoday/article/67/9/10.1063/PT.3.2514
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Septiembre 2014