El registrador de medidas in situ de presión dentro un tornado: HIRTP

 

Introducción

No ha sido hasta hace poco cuando se han podido obtener imágenes y medidas dentro de un tornado. Anteriormente, las observaciones y mediciones de estos vórtices mesoescálicos se realizaban mediante observaciones de radar y, en particular, con radares meteorológicos con capacidad Doppler: era posible, por ejemplo inferir la velocidad radial del sistema rotatorio respecto a la posición del radar. La composición y síntesis de datos de más radares Doppler, explorando la misma zona, también es una metodología útil para estimar los campos de vientos tridimensionales con resoluciones del orden de decenas de metros.

La ubicación de sondas y sensores especiales de medidas directas y tomas de video que se situaban dentro de la posible trayectoria terrestre de un tornado se hizo muy popular recientemente entre los científicos americanos. La película Twister así nos lo mostraba: una sonda era colocada por los protagonistas en el sitio de paso de un tornado. La sonda contenía supuestos materiales reflectantes que harían más fácil la recomposición de la estructura del campo de viento en ese tornado para su posterior modelización.

La revista Nacional Geographic de abril de 2004, en su versión inglesa y española, NG-E, nos ofrecía la posibilidad de conocer las actividades de la primera persona y su grupo que ha construido una sonda especial para medir in situ, y dentro de un tonado, ciertas variables meteorológica (presión temperatura, humedad,..). Es Timothy M. Samaras y varios de sus colegas de la empresa ARA Inc. Ellos han conseguido varias veces dejar su sonda en la trayectoria de tornado. Ver referencias para mayor detalles.

En este pequeño artículo vamos a describir dicha sonda.

Su paciencia y tenacidad ha sido premiadas varias veces, pero el 24 de junio de 2003 s fueron capaces de dejarla en el camino del tornado de categoría F4, en Manchester, Dakota del Sur, registrándose una de las mayores caídas de presión jamás medida.

La sonda “sombrero chino”: HITPR

Timothy M. Samaras y sus colegas del Applied Research Associated , Inc., ARA, en Colorado, han desarrollado una sonda donde se incorporan sensores especiales para medir ciertas variables meteorológicas desde dentro de un tornado.

La sonda se denomina HITPR ( the Hardened In Situ Pressure Recorder), y es una especie de medidor de presión construida con material endurecido, resistente a los intensos vientos y material de detritus que lleva asociado un tornado. La sonda ha sido probada en túneles de viento y ha demostrado ser estable a fuertes vientos.

Ni que decir tiene que, los instrumentos convencionales de medidas meteorológicas no pueden ser usados para estos fines. Es necesario construir un sonda con elementos internos no móviles para medir los parámetros meteorológicos dentro del núcleo de un tornado.

Su forma es cónica, de unos 0,508 m de diámetro y 0,152 m de altura, por lo que resulta achatada y con forma de sombrero chino. Está construida de acero de 6 mm de grosor y pesa 22,5 kg. Es capaz de resistir vientos superiores a 101 m/s. Una vez que es activada puede registrar información ambiental durante al menos dos horas.

El Registrador De Medidas In Situ De Presión Dentro Un Tornado: Hirtp
La sonda posee un conjunto de agujeros por donde entra el aire y se realizan las medidas.

La sonda dispone de varios agujeros en su parte superior por donde entra el aire, ver figura superior. El sistema puede medir la presión, la temperatura y humedad, y estimar la velocidad y dirección del vento. Pruebas de laboratorio han demostrado que la sonda no se elevará hasta que los vientos no alcancen los 80 m/s o más. La forma de la sonda garantiza la estabilidad en sus medidas.

El Registrador De Medidas In Situ De Presión Dentro Un Tornado: Hirtp
La sonda en acción: es colocada en el suelo y en la esperada trayectoria de la base del tornado. En esta foto se ve la sonda y un tornado en su cercanía. La marcha rápida del equipo que la colocó es patente en esta foto “movida”.

Samaras y sus colegas ya han probado la sonda con varios tornados de diversa categoría, F-0, 1 y 2. Pero su mayor éxito, fue descrito en la NG-E de abril de 2004 y que vamos a rescatar de las referencias bibliográficas como una de las mayores caídas de presión registradas.

La mayor caída de presión jamás registrada: el Tornado F-4 de Manchester, Dakota del Sur

Una de las mayores caídas de presión jamás registradas se produjo el 24 de junio de 2003 a 2 millas de Manchester de Dakota del sur, fue registrada por esta sonda-sombreo chino. El tornado barrió una granja y fue catalogado como de categoría F-4. La traza de la evolución de la presión fue está:

El Registrador De Medidas In Situ De Presión Dentro Un Tornado: Hirtp

La mayor caída de presión jamás registrada en la historia en el tornado de Manchester el 24 de Junio de 2003 por la HIRTP. Fuente Weatherwise

Como se puede ver en la gráfica la presión ambiental en era de 950 mb. Manchester esta situada a unos 460 metros sobre el nivel del mar. La sonda se activo a las 7:46 p.m, hora local, que representa el cero del eje X. 80 segundos después pasó el tornado sobre la sonda y la presión cayó 100 mb en muy poco tiempo y se recupero a la presión ambiental. El diámetro estimado del tornado fue de 322 metros y, por lo tanto, la diferencia de presión de 100 mb se concentro en solo 150 m.

Ni que decir tiene, que las medidas in situ dentro del núcleo de un tornado servirán para conocer mejor a estos sistemas tan destructivos. Sus datos serán de una riqueza incalculable para los modelizadores de estos fenómenos.

Referencias.

- Queries: Weatherwise May/June 2004. pp. 57-58

- Pressure Measurements Within a Large Tornado.Tim M. Samaras, Applied Research Associates, Inc., Littleton, CO; and J. J. Lee.

http://ams.confex.com/ams/pdfpapers/74267.pdf

- Nacional Geographic Magazine. Abril 2004

http://magma.nationalgeographic.com/ngm/0404/sights_n_sounds/media1.html

- Twister: the movie

http://movies.warnerbros.com/twister/

- Medidas de presión en el tornado de Stratford, Texas

http://stormeyes.org/hitpr030515.html

Esta entrada se publicó en Reportajes en 21 May 2013 por Francisco Martín León