Entornos supercelulares
El mejor parámetro ambiental para la predicción del potencial de supercélulas es la fuerza de la cizalladura de capa profunda. Por «capa profunda» se entiende una altura que abarque al menos la mitad del espesor vertical de la tormenta. En las tormentas de la estación cálida, la cizalladura de la capa profunda suele medirse en la capa de 0 a 6 km por encima del nivel del suelo. Las simulaciones de nubes realizadas por Weisman y Klemp (1982) y los estudios de observación realizados por Markowski et al. (1998), Rasmussen y Blanchard (1998) y Bunkers (2002) indican que para sostener una supercélula se necesitan magnitudes del vector cizalladura de aproximadamente 15 a 20 m s−1 (30 a 40 kt) en los 6 km más bajos. La extensa climatología elaborada por Thompson et al. (2003) muestra que la magnitud del vector cizalladura en el volumen de 0 a 6 km es un excelente parámetro para distinguir las células «ordinarias» de las supercélulas marginales y las supercélulas (fig. 1).
Fig. 1. Clasificación de varios tipos de tormentas usando como criterio de discriminación el valor de la cizalladura entre 0 y 6 km.
Sin embargo, la cizalladura de capa profunda no es demasiado útil para distinguir entre las supercélulas que pueden generar tornados y las que no. Los parámetros de niveles bajos, como la altura del nivel de condensación por ascenso (NCA) y la magnitud del vector cizalladura en la capa de 0 a 1 km, son predictores mucho mejores para este tipo de distinción (fig. 2).
Fig. 2. Probabilidad de tornadogénesis en función de dos parámetros del entorno de la tormenta: la cizalladura entre 0 y 1 km y la altura del nivel de condensación por ascenso (NCA). La climatología subyacente de Craven et al. (2002) solo utiliza los sondeos de las 18 hora local estándar.
Es tentador hacer una lista de los ingredientes del entorno que se necesitan para que sea probable la formación de una supercélula. La lista incluiría una combinación de ingredientes genéricos para las tormentas que (típicamente) se forman en la superficie, como la flotabilidad y el ascenso, y algún criterio vinculado a la cizalladura de capa profunda para organizar la tormenta.
Un intento en este sentido es el parámetro compuesto supercelular de Thompson et al., que combina dos diagnósticos, uno para la flotabilidad y otro para la rotación a escala de la tormenta, con la magnitud de la cizalladura en la capa de 0 a 6 km (http://www.spc.noaa.gov/publications/thompson/stp_scp.pdf).
Una segunda aproximación más detallada es el protocolo nacional para la predicción de tormentas (National Thunderstorm Forecast Guidance System, NTFGS) usado en Australia. Con este sistema basado en los datos de un modelo numérico de mesoescala, un conjunto de parámetros debe superar los umbrales establecidos climatológicamente (y afinados con el modelo) para tomar una decisión simple (sí o no) sobre la ocurrencia de una supercélula (tabla 1).
| Ascenso en la superficie | |
|---|---|
| LI (500) o LI (700) para tormentas en la estación fría | ≤ −1 °C |
| EL | ≤ −20 °C |
| Movimientos ascendentes máximos / sigma 0,9988 a 0,8500 | ≥ 10 hPa h−1 |
| | CIN | | ≤ 25 J kg−1 |
| Espesor de la nube fría | ≥ 3 km |
| Temporada fría (temperatura en el nivel de 850 hPa < 12) | ||
|---|---|---|
| Favorable | Muy favorable | |
| LI (700) | ≤ −2 | ≤ −4 |
| Máxima cizalladura / sigma 0,9875 a 1,5 en 3 km | ≥ 30 | ≥ 35 |
| Temporada cálida (temperatura en el nivel de 850 hPa ≥ 12) | ||
|---|---|---|
| Favorable | Muy favorable | |
| LI (500) | ≤ −4 | ≤ −5 |
| Máxima cizalladura / sigma 0,9875-2,5 - 4 km | ≥ 30 | ≥ 35 |
Tabla 1. Umbrales para tormentas formadas en la superficie y protocolo nacional para la predicción de tormentas (NTFGS) usado en Australia.
Los umbrales indicados en la tabla pretenden cuantificar la flotabilidad (LI) «suficiente», la probabilidad de inicio (sigma; CIN) y la cizalladura para el posible desarrollo de supercélulas. Aunque la precisión de este sistema es limitada, incorpora el concepto útil de qué tipos de ingredientes y qué valores aproximados deben coincidir para sostener el desarrollo de una supercélula.
Disipación de una supercélula
La disipación de una supercélula puede ocurrir de diversas maneras, como las siguientes:
- su propia bolsa de aire frío finalmente corta el suministro de aire potencialmente inestable («predominio del flujo saliente»);
- la tormenta se desplaza a un entorno dinámica o termodinámicamente desfavorable;
- la intensificación de la bolsa de aire frío provoca la transformación de la tormenta en una supercélula con elevada precipitación o su aumento de escala a una línea de turbonada o un eco en forma de arco;
- la tormenta interactúa con otras tormentas y se debilita por efecto de las corrientes salientes de las tormentas vecinas.