Heladores y asfixiantes tornados

Con el invierno, las temperaturas al aire libre caen. Pero dentro de un tornado intenso, siempre es frío - no importa la época del año. Así lo revela un nuevo estudio de Concordia que muestra por qué ese es el caso.

En un artículo publicado en el Journal of Aircraftof the American Institute of Aeronautics and Astronautics, el profesor de ingeniería mecánica Georgios Vatistas examina el caso de un violento tornado que se produjo en 1955 en Scottsbluff, Nebraska. Pero ¿por qué?

Durante la tormenta, tres locutores de una unidad móvil de una emisora de radio local informaron en directo sobre la escena y tuvieron que refugiarse en el sótano de un edificio de piedra. Allí, mientras el tornado pasaba por encima, ellos reportaron extraños cambios de temperatura. La temperatura bajó mucho a mediados de verano, hasta hacer frío, incluso tuvieron realmente frío. También les resultaba difícil respirar.

Durante 61 años, la causa de estos fenómenos permaneció inexplicable. Vatistas - un experto líder en el tema - fue capaz de formular un enfoque analítico que le permitió construir un nuevo modelo matemático de un vórtice turbulento compresible. Para ello, amplió sus desarrollos teóricos previos sobre los vórtices para incluir los efectos de la turbulencia y la variación de la densidad.

"Utilizando este nuevo enfoque avanzado, pudimos identificar la causa de la caída de la temperatura dentro de los vórtices por primera vez", dice Vatistas, quien condujo el estudio con los recientes estudiantes de maestría de Concordia, Badwal Gurpreet Singh (MASc 14) y Rahul Rampal (MASc 14).

"A medida que los paquetes de aire se mueven desde la periferia exterior del vórtice hacia su centro, se expanden, trayendo así la temperatura y la densidad del aire hacia abajo".

En el caso de Scottsbluff, Vatistas y su equipo encontraron que la temperatura dentro del tornado se habría reducido entre 27 ° C y 12 ° C y en el centro del tornado, los investigadores estimaron que la densidad del aire habría sido un 20 por ciento menos que lo que se encuentra en las grandes altitudes.

"Eso es lo que se conoce como la 'zona de muerte', a 8.000 metros de altitud, más allá de la cual los montañeses no deben subir sin respirar con el equipo de asistencia", explica Vatistas.

Es por eso que los periodistas en Scottsbluff informaron sentirse privados de oxígeno. Afortunadamente, el tornado pasó rápidamente, y evitaron la asfixia.

"Es mi esperanza que este importante hallazgo ayudará a los investigadores a comprender mejor las muchas manifestaciones misteriosas asociadas con los vórtices atmosféricos violentos como tornados y trombas de agua".

Referencias

Thermal Properties of Compressible Line Vortices. Georgios H. Vatistas, Gurpreet S. Badwal, and Rahul Rampal. http://dx.doi.org/10.2514/1.C034106

Concordia University, Montreal, Quebec H3G 1M8, Canada

http://www.concordia.ca/content/shared/en/news/main/releases/2017/01/17/freezing-inside-that-tornado-research-why-temperatures-drop-inside-vortex.htmlhttp://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/1.C034106