Señales de radar características de tiempo convectivo severo

Detección

Una región de eco débil (WER, por las siglas del inglés weak echo region) es una zona de ecos de radar débiles que se forma en el lado de la corriente de entrada de una tormenta, en niveles bajos. Esta señal está delimitada por ecos de radar más fuertes arriba y a un lado. Es frecuente que en los barridos PPI de bajo nivel la señal de región de eco débil esté asociada a un fuerte gradiente de reflectividad cóncavo en el lado de la corriente de entrada en niveles bajos. La región de eco débil está delimitada por ecos más intensos solo en un lado. Cuando una señal WER está delimitada en más de un lado o está circundada por ecos más intensos, recibe el nombre de región de eco débil acotada o BWER (por las siglas del inglés bounded weak echo region).

Siga estos procedimientos para determinar si está viendo una señal de región de eco débil (WER).

Reflectividad: PPI/Vista en planta

Determine la posición del flujo entrante y la corriente ascendente.

1. Aumente el ángulo de elevación del barrido hasta que ya no se registren ecos de más de 50 dBZ.
2. Descienda una elevación de barrido.
3. Centre el cursor en el lado de la cizalladura respecto del núcleo con ecos de más de 50 dBZ (esto se hace para tomar en cuenta el movimiento de la tormenta y el efecto de los vientos fuertes en altura que ocurre entre los barridos de niveles bajos y altos).
4. Coloque un punto de referencia (esto marca la posición aproximada del tope de la tormenta).
5. Baje hasta la elevación de barrido más baja.
6. ¿Queda el punto de referencia en el borde del núcleo inferior o completamente fuera del mismo (vea el ejemplo anterior)? En caso afirmativo, se trata de una señal WER.

Nota: Es posible encontrar varias regiones de eco débil, por ejemplo durante la división de una célula en dos o en los sistemas multicelulares.

Reflectividad: RHI/Corte vertical

1. Siga los pasos 1 a 5 del apartado «Reflectividad: PPI/Vista en planta» anterior.
2. Escoja el corte vertical más directo entre el núcleo de reflectividad en la elevación de barrido más baja y el punto de referencia que fijó antes en niveles altos, que representa el núcleo en niveles altos. Nota: es posible que tenga que usar un corte vertical «arbitrario» (en lugar de uno radial) si no puede colocar una línea radial estándar (que tiene su origen en la posición del radar) a través de la marca del tope de la tormenta y el núcleo en niveles bajos más cercano.

3. ¿Hay un área de ecos débiles acotada por ecos intensos arriba y en un lado? En caso afirmativo, se trata de una señal WER.

Posibles dificultades en la detección

• Tormentas con tope bajo: si el nivel de equilibrio es bajo (a menudo se trata de la tropopausa), el tope de la tormenta es bajo y comprime la señal WER en sentido vertical, dificultando su detección. Este problema puede ser particularmente grave a gran distancia del radar.
• Muestreo del radar
  • El radar no está bien «alineado» con la tormenta. La radial desde el radar no admite una línea directa entre el tope de la tormenta y el núcleo en niveles bajos. En estos casos es preciso recurrir a un corte vertical «arbitrario» (no radial), que genera un barrido RHI interpolado con datos suavizados.

• • La tormenta está demasiado lejos del radar y el haz pasa por encima de la señal WER.
  • La tormenta está demasiado cerca.

Ejemplos de regiones de eco débil

 

 

Estructuras semejantes a la región de eco débil (WER)

• Tormenta de movimiento rápido: esta señal puede dar la impresión de ser una región de eco débil. La tormenta se acerca o se aleja del radar tan rápidamente que en el tiempo que se genera el barrido volumétrico en cada elevación la tormenta se ha desplazado lo suficiente como para dar la impresión de que existe un desplazamiento horizontal del núcleo con la altura. Fíjese el aspecto escalonado del núcleo a través de las zonas profundas de la tormenta.

• El núcleo de reflectividad inclinado —el eco que en inglés se donomina overhang— no está situado en el lado de la corriente ascendente o flujo de entrada: es importante cerciorarse de que la señal WER se encuentre en el flanco de la corriente ascendente o flujo de entrada de la tormenta. Esto no debería ser un problema si sigue el método de detección explicado antes. La señal WER indica la severidad de la tormenta en base a la probable asociación entre el núcleo de reflectividad inclinado y una fuerte corriente ascendente. Las señales WER falsas pueden deberse a varios factores, incluidas las otras señales semejantes a regiones de eco débil que se describen en este apartado.

• Núcleo elevado de otra corriente ascendente: el caso más común es el de una tormenta de naturaleza multicelular que contiene varias corrientes ascendentes próximas entre sí. A veces, esto puede causar confusión durante el análisis de las tormentas, si conectamos dos núcleos elevados que están levemente desplazados respecto de un núcleo en niveles bajos y los interpretamos como un solo núcleo con una señal WER.

• Extensión excesiva del yunque: debería ser difícil confundir esta situación con una señal WER, porque el yunque tiende a producir ecos más débiles que los que suelen observarse en el núcleo de una tormenta potencialmente severa.

Modelo conceptual

La región de eco débil (WER) es una de las muchas señales características que se pueden utilizar para evaluar la severidad de una tormenta. La existencia de una señal WER indica que la tormenta posee una fuerte corriente ascendente que termina en un flujo divergente en altura. En este flujo divergente, los hidrometeoros son empujados lateralmente hacia un yunque grueso y desde allí caen, hasta incorporarse a los vientos ambientales que se acercan. La precipitación descendente, evidente en el radar como un núcleo de reflectividad inclinado (overhang), es arrastrada de vuelta hacia el lado de la corriente ascendente de la tormenta donde más tarde los hidrometeoros alcanzarán la superficie. A medida que las precipitaciones caen desde la señal de divergencia en altura, son reemplazadas por otras que siguen una trayectoria divergente respecto de la corriente ascendente continua, lo cual aumenta la duración de la señal. Si la corriente ascendente se extiende más allá del nivel de congelación y hasta la capa de −10 °C a −30 °C, es probable que el granizo aumente en tamaño. Además, una corriente ascendente fuerte puede mantener suspendidas grandes cantidades de precipitación, especialmente el granizo, que pueden atravesar la corriente ascendente sin volver a caer en ella. En su lugar, las precipitaciones descienden por el núcleo de reflectividad inclinado y las partes más débiles de la corriente ascendente, lo cual crea una región de eco débil debajo de la estructura del núcleo inclinado.

Una fuerte corriente ascendente aumenta las probabilidades de ocurrencia de cada uno de los cuatro tipos peligros convectivos severos. El granizo de gran tamaño y los vientos dañinos son muy probables y ambos se usan como criterio para identificar las tormentas severas en Australia. Se incluyen los vientos dañinos debido a la probabilidad de que una fuerte corriente ascendente genere una corriente descendente fuerte, especialmente si se espera granizo grande.

Clasificación de las tormentas

La señal WER se observa principalmente en las tormentas que existen en ambientes con cizalladura, especialmente en las supercélulas. A veces se detectan señales WER pequeñas en tormentas pulsantes severas, especialmente cuando hay un poco de cizalladura débil a través de una capa profunda, aunque estas tienden a ser de breve duración. Los modos multicelulares, tanto en grupos como lineales, también pueden producir la señal WER, ya que pueden comprender células individuales intensas.

A la hora de clasificar la tormenta que está observando, use este diagrama de flujo para escoger el modelo conceptual de tormenta que debería considerar más seriamente.

Diagnóstico

Una vez que identifique con seguridad la señal de región de eco débil, utilice esta sección como guía para estimar la severidad de la tormenta asociada. Por lo general, las escalas temporal y espacial de una señal guardan alguna relación con la fuerza de la corriente ascendente. En otras palabras, cuanto más grande y más persistente sea la señal, tanto más vigorosa será la corriente ascendente que la produce. En las señales basadas en la velocidad, normalmente la fuerza de la corriente ascendente se puede evaluar por la magnitud de las velocidades radiales medidas. Para determinar si la severidad de una tormenta está aumentando o disminuyendo, examine su evolución temporal completa. Entre la señal del radar y el desarrollo de las tormentas asociadas puede producirse cierto desfase temporal, como ocurre, por ejemplo, con los tornados generados en las supercélulas durante el colapso de la tormenta original.

Cuando compare varias señales para diagnosticar la severidad relativa, tenga en cuenta que se supone que se hayan obtenido a distancias del radar iguales. En caso contrario, una tormenta detectada a mayor distancia (con un haz más ancho) podría parecer más débil o que está debilitándose, mientras que una detectada más cerca (con un haz más estrecho) podría parecer más vigorosa o que está fortaleciéndose.

Grado de severidad

• Extensión horizontal de la señal WER: cuanto mayor sea la distancia entre el núcleo de reflectividad de 50 dBZ en niveles altos y el núcleo de 50 dBZ en niveles bajos, tanto más vigorosas serán la divergencia del flujo y la suspensión de hidrometeoros. Una climatología de radares de Estados Unidos compilada por Les Lemon (no publicada) sugiere que la extensión mínima del núcleo de reflectividad inclinado de las tormentas severas es de aproximadamente 4 km (Lemon, correspondencia personal). A continuación se muestran dos ejemplos distintos de la extensión del núcleo de reflectividad inclinado en tormentas severas.

• Longevidad de la señal WER: cuanto más persistente sea una señal WER, tanto más probable será que la tormenta mantenga un flujo divergente fuerte y persistente. En estos casos, la corriente ascendente intensa y persistente que está embebida en la zona de crecimiento del granizo permite que los embriones de granizo permanezcan más tiempo en las regiones propicias para la formación de pedriscos.
• Reflectividad media de la señal WER: cuanto más alta sea la reflectividad media en el núcleo que crea la señal WER, tanto más grandes serán los hidrometeoros que contiene, especialmente el granizo de gran tamaño. La creación de hidrometeoros grandes requiere una fuerte corriente ascendente. Para que una corriente ascendente se considere fuerte, la reflectividad en suspensión debe alcanzar valores mínimos de 50 dBZ.
• Profundidad vertical de la señal WER: cuanto mayor sea la distancia H entre el suelo y el núcleo de reflectividad inclinado principal en altura, tanto más probable será que la divergencia en la cima de la corriente ascendente alcance (o sobrepase) la zona ideal de crecimiento del granizo (−10 °C a −30 °C), la cual contiene las gotitas de agua líquida sobreenfriada necesarias para la producción de granizo grande. Las señales WER muy altas son más importantes como indicador de la fuerza de la corriente ascendente que las más chatas y anchas, suponiendo un muestreo de radar igual y condiciones de entorno de la tormenta equivalentes.

La consideración de todos estos aspectos ayuda a determinar de manera general si se trata de una señal WER particularmente significativa. En el contexto de la decisión de emitir un aviso de tormenta severa, una señal WER significativa se debe considerar como una buena evidencia de tormenta severa, pero conviene usarla junto con otras señales características. La información del radar siempre se debe considerar junto con la información del entorno de la tormenta y con cualquier otro dato observado.

Peligros convectivos más probables

Si se ha determinado que una tormenta es severa y posee una señal WER significativa, considere la posibilidad de incluir los siguientes peligros convectivos en el aviso de tormenta severa:

• Vientos dañinos: una señal WER es una representación de una fuerte corriente ascendente que tiene el potencial de producir una corriente descendente fuerte.
• Granizo grande: una corriente ascendente fuerte tiene el potencial de producir granizo grande, siempre que se extienda hasta la zona de crecimiento del granizo (−10 °C a −30 °C). Considere el nivel de congelación (de termómetro húmedo) para identificar el potencial de fusión del granizo a medida que desciende hacia el suelo.

Consulte los «Modelos conceptuales de los tipos de tormentas», donde encontrará explicaciones detalladas de las razones para incluir ciertos tipos particulares de tiempo severo.