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Propagación anómala de la tormenta

Detección

El hecho de que una tormenta se propague en una dirección distinta respecto del flujo predominante es un indicador del potencial de convección severa. La mayoría de las tormentas avanzan con el flujo predominante, calculado en términos de un promedio de los vientos horizontales ambientales a través de la pronfundidad de la tormenta ponderados por la presión. Es común usar los vientos de niveles medios como una aproximación del flujo predominante, porque allí se encuentra el centro de masa de la tormenta. El movimiento de la tormenta puede ser anómalo en términos de dirección y velocidad. Siga estos procedimientos para determinar si está viendo una señal de propagación anómala de la tormenta.

Animación de una tormenta supercelular que se divide en dos tormentas, una dominante que avanza hacia la izquierda y otra, más pequeña, que se desplaza hacia la derecha. Después de la división, el movimiento de ambas tormentas difiere del de la corriente rectora. Es importante asegurarse de seguir la misma parte de la tormenta al evaluar la señal de propagación anómala.

Reflectividad: PPI/Vista en planta

Para determinar el movimiento de una tormenta, es preciso seguir la misma parte de ella. Normalmente, la parte de la tormenta más fácil de seguir es la cima o tope, tal como se describe a continuación.

  1. Cree animaciones de los barridos más recientes (20 a 30 minutos de datos, con más énfasis en los barridos más recientes, para identificar la posibilidad de que el movimiento anómalo de la tormenta recién haya comenzado).
  2. ¿Es el movimiento de la tormenta diferente del de otras tormentas o chaparrones en la zona? Si es así, la tormenta exhibe un movimiento anómalo respecto del flujo rector.
  3. Si la tormenta es la única estructura observable en el radar, convendrá comparar el movimiento de la tormenta con una observación representativa del flujo predominante, que se puede obtener de varias fuentes, como un radiosondeo reciente, un perfilador del viento, AMDAR o incluso los datos de velocidad del radar, si es doppler. Si la tormenta no sigue el flujo predominante, se propaga se forma anómala.

Para calcular el vector movimiento de la tormenta en un momento dado, siga el procedimiento que se describe a continuación.

  1. Retroceda tres o cuatro barridos volumétricos.
  2. Aumente la elevación hasta que ya no se registren ecos de más de 50 dBZ.
  3. Descienda una o dos elevaciones de barrido, porque el tope de la tormenta puede subir o bajar mientras se realice la evaluación.
  4. Centre el cursor en el núcleo de más de 50 dBZ.
  5. Coloque un punto de referencia.
  6. Avance hasta el barrido más reciente.
  7. Pase el cursor sobre el núcleo de más de 50 dBZ.
  8. Lea la velocidad y dirección en la ventana de datos del cursor del software de visualización del radar.

Posibles dificultades en la detección

El desplazamiento anómalo de las tormentas puede deberse a varios factores. Para evaluar la severidad buscamos principalmente aquellas tormentas cuya propagación anómala se debe a la interacción entre la corriente ascendente y una capa profunda con cizalladura vertical, de modo que necesitará confirmar que la tormenta no se desplaza anormalmente debido a:

  • interacciones entre la bolsa de aire frío y la cizalladura;
  • fusión de tormentas;
  • fronteras (líneas secas, frentes, frentes de racha);
  • efectos orográficos;
  • Muestreo del radar: la tormenta está demasiado cerca del radar, de modo que el instrumento no puede alcanzar el tope de la tormenta que se está utilizando para seguir el movimiento. Quizás pueda recurrir a otras características reconocibles para seguir el movimiento de la tormenta.
  • Historia breve de la tormenta: si la tormenta acaba de aparecer en el radar, es demasiado jóven y sin las posiciones anteriores no se puede determinar su vector movimiento.
  • Tormentas muy grandes, especialmente las que contienen varias corrientes ascendentes: en estas condiciones, a menudo es difícil hacer el seguimiento de una característica de forma confiable.

Ejemplos de propagación anómala de la tormenta

Animación de una tormenta supercelular que se divide en dos tormentas, una dominante que avanza hacia la izquierda y otra, más pequeña, que se desplaza hacia la derecha. Después de la división, ambas tormentas avanzan de forma anómala respecto de los vientos rectores. Es importante asegurarse de seguir la misma parte de la tormenta al evaluar la señal de propagación anómala.

Las tormentas más pequeñas se desplazan hacia el este con el flujo predominante. Las dos tormentas más grandes, una al noroeste y otra al sur, se propagan hacia el nornoreste, es decir, hacia la izquierda del vector flujo predominante.

En un comienzo, las tormentas avanzan hacia el este con el flujo predominante y luego se propagan hacia el norte (hacia la izquierda del vector flujo predominante).

Señales semejantes a la propagación anómala de la tormenta

  • Núcleo elevado de otra corriente ascendente: lo más común es que las tormentas sean de naturaleza multicelular y que contengan varias corrientes ascendentes próximas entre sí. A veces esto conduce a usar erróneamente dos corrientes ascendentes distintas para calcular el vector del movimiento anómalo.
  • Las tormentas cuya propagación se debe a motivos distintos de las interacciones entre la corriente ascendente y la cizalladura de capa profunda, como se mencionó antes (estas pueden incluir interacciones con la bolsa de aire frío, la fusión de tormentas, interacciones con fronteras y efectos orográficos).

 

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Modelo conceptual

La propagación anómala de la tormenta es una de las varias señales que puede aumentar la probabilidad de que una tormenta sea severa. Lo que más nos interesa en este contexto es que la propagación anómala de la tormenta puede indicar se trata de una tormenta supercelular.

El movimiento anómalo de las supercélulas respecto del flujo predominante se debe a perturbaciones de presión dinámicas provocadas por la interacción entre un entorno con cizalladura y una corriente ascendente fuerte y persistente. Las fuerzas del gradiente de presión no hidrostático fomentan el crecimiento de una nueva corriente ascendente en flancos preferenciales de la tormenta existente. En el lado de proveniencia de la cizalladura se forma una fuerte presión dinámica, mientras que en el lado de propagación del vector cizalladura se forma una presión dinámica baja. Esta regla empírica también es válida en ambientes de cizalladura con variación direccional. En las hodógrafas con giro a la lizquierda (antihorario, la situación más común en el hemisferio sur), se forma una perturbación de alta presión del tamaño de la tormenta en el flanco izquierdo del vector cizalladura de capa profunda en los niveles bajos. En niveles más altos se forma una perturbación de baja presión del tamaño de la tormenta en el flanco derecho del vector cizalladura de capa profunda. El resultado es una fuerza de perturbación del gradiente de presión dirigida hacia arriba que estimula el nuevo desarrollo en el flanco izquierdo de la tormenta. Mientras tanto, el flanco derecho de la tormenta está sometido a la fuerza de un gradiente de presión dinámico dirigido hacia abajo que debilita o suprime el crecimiento o mantenimiento de las corrientes ascendentes.

Las interacciones con la cizalladura de la corriente ascendente y las perturbaciones de presión resultantes en ambientes con cizalladura marcados por una hodógrafa con giro hacia la izquierda.

Las interacciones con la cizalladura de la corriente ascendente y las perturbaciones de presión resultantes en ambientes con cizalladura marcados por una hodógrafa con giro hacia la izquierda.

La división de una célula en dos puede ser una indicación temprana de la propagación anómala. La división en células uniformes ocurre preferencialmente en ambientes con cizalladura unidireccional (hodógrafa recta).

División de supercélulas en un entorno caracterizado por una hodógrafa mayormente recta con una leve curva hacia la izquierda en los niveles bajos.

Una célula puede dividirse incluso cuando la hodógrafa es curva. Como se explica a continuación, cuando la hodógrafa tiene giro a la lizquierda (antihoraria, la situación más común en el hemisferio sur), predomina la tormenta que avanza hacia la izquierda, mientras que la que se desplaza hacia la derecha suele disiparse.

Las supercélulas creadas por una división produjeron la cizalladura representada en la hodógrafa con giro a la lizquierda (antihorario). En estas situaciones, la tormenta que avanza hacia la izquierda predomina, mientras que la se desplaza hacia la derecha suele disiparse.

Las supercélulas creadas por una división produjeron la cizalladura representada en la hodógrafa con giro a la lizquierda (antihorario). En estas situaciones, la tormenta que avanza hacia la izquierda predomina, mientras que la se desplaza hacia la derecha suele disiparse.

La propagación debida a la interacción entre la corriente ascendente y una profunda capa de cizalladura fuerte sugiere que la tormenta puede ser una supercélula. Las tormentas supercelulares aumentan las probabilidades de que ocurra cualquiera de los cuatro peligros empleados para definir las tormentas severas: vientos dañinos o destructivos, granizo grande, tornados y lluvias intensas capaces de provocar crecidas repentinas.

Clasificación de las tormentas

La propagación anómala de la tormenta debido a la interacción entre la corriente ascendente y una profunda capa de cizalladura fuerte suele estar asociada a una supercélula.

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. Si ya identificó el modelo conceptual de tormenta que desea utilizar, haga clic en su nombre en el centro del diagrama.

Diagrama de flujo empleado en la Oficina Australiana de Meteorología para clasificar las tormentas de acuerdo con un análisis del entorno y de radar.

Encontrará más información al respecto en la sección Modelo conceptual de tormentas supercelulares.

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Diagnóstico

Una vez que identifique con seguridad la señal de propagación anómala de la tormenta, 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

La propagación anómala de la tormenta puede manifestarse como una anomalía de velocidad, de dirección o de ambos tipos. La cantidad de desviación del vector movimiento de la tormenta respecto del flujo predominante puede indicar la severidad de la tormenta. Esto se puede explicar considerando la helicidad relativa a la tormenta. El polígono sombreado en el ejemplo 1 está delimitado por la punta del vector movimiento de la tormenta y la hodógrafa misma entre la superficie y la cima de la capa de flujo entrante de la tormenta (que a menudo es la capa de 0 a 3 km). Esta región es una medida de la helicidad relativa a la tormenta o, alternativamente, de la cantidad de «vorticidad paralela al flujo» utilizable asimilada por la tormenta. Normalmente, cuanto más la tormenta «se aleje de la hodógrafa», tanto mayor será la cantidad de helicidad relativa a la tormenta que esta asimila en el flujo entrante en niveles bajos, lo cual aumenta el potencial rotacional en niveles bajos de la tormenta. Estas hodógrafas ilustran estos principios.

En esta hodógrafa, una tormenta avanza puramente con el flujo predominante (la línea y el cuadrado rojos indican el vector movimiento de la tormenta) y está asociada a un área de helicidad relativa a la tormenta (sombreada) de aproximadamente -94 m2/s2

En esta hodógrafa, una tormenta avanza puramente con el flujo predominante (la línea y el cuadrado rojos indican el vector movimiento de la tormenta) y está asociada a un área de helicidad relativa a la tormenta (sombreada) de aproximadamente -94 m2/s2

La tormenta (cuadrado rojo) avanza a 16 nudos más que el flujo predominante, lo cual produce un área de helicidad relativa a la tormenta (sombreada) de aproximadamente -140 m2/s2

Esta tormenta (cuadrado rojo) avanza a 16 nudos más rápido que el flujo predominante, lo cual produce un área de helicidad relativa a la tormenta (sombreada) de aproximadamente −140 m2/s2

El aumento más drástico en la helicidad relativa a la tormenta en presencia de una hodógrafa con curva hacia la izquierda se obtiene con las tormentas que avanzan hacia la izquierda, como la que se muestra en esta hodógrafa, cuyo movimiento a 16 nudos hacia la izquierda respecto del flujo predominante produce un área de helicidad relativa a la tormenta de aproximadamente -222 m2/s2

El aumento más drástico en la helicidad relativa a la tormenta en presencia de una hodógrafa con curva hacia la izquierda se obtiene con las tormentas que avanzan hacia la izquierda, como la que se muestra en esta hodógrafa, cuyo movimiento a 16 nudos hacia la izquierda respecto del flujo predominante produce un área de helicidad relativa a la tormenta de aproximadamente −222 m2/s2

Una tormenta que se desplaza hacia la derecha en un entorno de hodógrafa con curva hacia la izquierda podría generar valores de helicidad relativa a la tormenta mucho más bajos, como esta tormenta que avanza a una velocidad de 16 nudos hacia la derecha del flujo predominante y produce un un área de helicidad relativa a la tormenta de aproximadamente 21 m2/s2. Esta situación debería aumentar las probabilidades de su disipación o, al menos, disminuir su potencial de intensificación. A la inversa, con una hodógrafa con curva hacia la derecha, una tormenta que avanza hacia la derecha experimentará los valores de helicidad relativa a la tormenta más altos y las probabilidades de sobrevivencia de tormentas que avanzan hacia la izquierdas serán menores.

Una tormenta que se desplaza hacia la derecha en un entorno de hodógrafa con curva hacia la izquierda podría generar valores de helicidad relativa a la tormenta mucho más bajos, como esta tormenta que avanza a una velocidad de 16 nudos hacia la derecha del flujo predominante y produce un un área de helicidad relativa a la tormenta de aproximadamente 21 m2/s2. Esta situación debería aumentar las probabilidades de su disipación o, al menos, disminuir su potencial de intensificación. A la inversa, con una hodógrafa con curva hacia la derecha, una tormenta que avanza hacia la derecha experimentará los valores de helicidad relativa a la tormenta más altos y las probabilidades de sobrevivencia de las tormentas que avanzan hacia la izquierda serán menores.

 

Después de examinar las hodógrafas de 290 supercélulas, Bunkers et al. (2000) determinaron un vector de corrección que mide el grado de desviación respecto del viento medio en la capa de 0 a 6 km (el flujo predominante). Este vector de corrección, que oscila entre 3 m s−1 y 16 m s−1, se añade al flujo predominante. De acuerdo con estos resultados, se usa una desviación de ~7,5 m s−1 para estimar el movimiento futuro de la supercélula. En términos generales, no está claro por qué algunas supercélulas desvían considerablemente respecto del viento medio, mientras que otras lo hacen en mucho menor medida. Una desviación del viento medio superior a 10 m s−1 podría estar relacionada tanto con los efectos de la corriente saliente de la tormenta como con las interacciones entre la tormenta y su bolsa de aire frío y alguna frontera atmosférica preexistente (Bunkers et al., 2000).

Un estudio climatológico realizado en los Estados Unidos relaciona la magnitud de la cizalladura en la capa de 0 a 6 km con la cantidad que las supercélulas que avanzan hacia la derecha desvían respecto del flujo predominante (Bunkers, 2000).

Un estudio climatológico realizado en los Estados Unidos relaciona la magnitud de la cizalladura en la capa de 0 a 6 km con el grado de desviación de las supercélulas que avanzan hacia la derecha respecto del flujo predominante (Bunkers, 2000).

La consideración de todos estos aspectos relacionados con la propagación de la interacción entre la corriente ascendente y la cizalladura de capa profunda le ayudará a determinar si se trata de una señal significativa. La propagación anómala es una de las pocas señales que pueden influir directamente en su decisión de emitir un aviso de tormenta severa, porque se basa en la fuerte conexión que el proceso de asimilación de helicidad establece con las características supercelulares. No obstante, la información del radar nunca debe usarse de manera aislada y siempre se debe considerar junto con la información sobre el entorno cerca de la tormenta y cualquier otro informe que esté disponible.

Peligros convectivos más probables

Si se ha determinado que una tormenta es severa y que avanza de forma anómala respecto del flujo predominante, considere la posibilidad de incluir los siguientes peligros convectivos en el aviso de tormenta severa:

  • vientos dañinos: supercélula
  • granizo grande: supercélula
  • lluvias intensas capaces de provocar crecidas repentinas: supercélula
  • tornados: la clasificación de supercélula implica la posibilidad de formación de tornados, pero requiere la consideración de otros aspectos relacionados con el ambiente. Busque más evidencia, como cizalladura fuerte en la capa de 0 a 1 km y un nivel de condensación por ascenso (NCA) bajo.

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

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Referencias bibliográficas/Adenda

Bunkers et al., 2000: Predicting Supercell Motion Using a New Hodograph Technique.Wea. Forecasting 15 págs. 61-79.

 

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