Señales de radar características de tiempo convectivo severo

Detección

Una región de eco débil acotada (BWER, por la sigla del inglés Bounded Weak Echo Region) es un canal casi vertical de ecos de radar débiles que está circundado en los lados y arriba por un eco considerablemente más fuerte. La señal BWER, que en inglés ha recibido el apodo de «cripta» (vault), está relacionada con la intensa corriente ascendente que transporta los hidrometeoros recién formados hasta los niveles altos de una tormenta convectiva severa, antes de que puedan crecer a tamaños detectables por el radar. La señal BWER suele observarse en los niveles medios de las tormentas convectivas, a entre 3 y 10 km sobre el nivel del suelo, y puede alcanzar un diámetro de algunos kilómetros.

 

Para detectar la señal de una región de eco débil acotada (BWER), use las siguientes técnicas:

Reflectividad: PPI/Vista en planta

Determine la posición de 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 leve desplazamiento del tope de la tormenta que ocurre entre los barridos del nivel más bajo y del nivel más alto del tope de la tormenta, dada la existencia de vientos fuertes en altura).
4. Coloque un punto de referencia.
5. Baje progresivamente por las elevaciones de barrido.
6. ¿Encuentra evidencia de una zona circular de ecos de reflectividad débil en cualquier elevación, especialmente en los niveles medios (~2 a 6 km sobre el nivel del suelo) cerca del punto de referencia? Nota: la zona circular no tiene que formar una circunferencia completa.
   En caso afirmativo, se trata de una señal BWER. En caso contrario, la señal BWER podría ser más evidente en un corte vertical. Tenga presente que las tormentas que contienen la señal de una región de eco débil acotada son casi siempre supercélulas, algo que se puede confirmar por la existencia de la señal de un mesociclón (o al menos de cizalladura ciclónica) que circunda la señal BWER en los niveles medios.

Reflectividad: RHI/Corte vertical

Determine la posición de 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 leve desplazamiento del tope de la tormenta que ocurre entre los barridos del nivel más bajo y del nivel más alto del tope de la tormenta dada la existencia de vientos fuertes en altura).
4. Baje hasta la elevación de barrido más baja.
5. Escoja el corte vertical más directo entre el núcleo de reflectividad en la elevación de barrido más baja (la cual debería presentar un fuerte gradiente de reflectividad) y el punto de referencia que fijó antes en niveles altos, que representa la cima de la tormenta (vea la imagen a continuación).
   Nota: es posible que tenga que usar un corte vertical «arbitrario» (en lugar de uno radial) si la marca del tope de la tormenta y el núcleo en niveles bajos más cercano no están orientados sobre una radial que tiene su origen en la posición del radar.

6. ¿Hay un área de ecos débiles acotada por ecos intensos arriba y en ambos lados? En caso afirmativo, se trata de una señal BWER.

Posibles dificultades en la detección

• Tormentas con topes bajos: 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 BWER en sentido vertical, dificultando su detección. Este problema puede ser particularmente grave a gran distancia del radar.
• Muestreo del radar.
  • Radar mal 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.

• • Degradación de la resolución con la distancia: la calidad del muestreo del radar disminuye a medida que se promedian los valores de un haz cada vez más ancho. Este proceso suaviza los valores extremos de reflectividad o velocidad, lo cual debilita la señal característica.
  • La tormenta está demasiado lejos del radar y el haz pasa por encima de la señal BWER.
  • La tormenta está demasiado cerca del radar y el haz pasa por debajo de la señal BWER (la señal «se oculta» en el «cono de silencio»).

Ejemplos de regiones de eco débil acotadas

Estructuras semejantes a la región de eco débil acotada (BWER)

Aunque estas señales se parecen a una región de eco débil acotada, no lo son.

• La señal aparente no está situada en el lado de la corriente ascendente o flujo de entrada de la tormenta. La señal BWER es el centro de una fuerte corriente ascendente. La estructura que se parece a una región de eco débil acotada debe ser falsa si en el radar no se puede identificar el eco de la corriente ascendente cerca de estructura semejante a la señal BWER. Puede evitar este problema utilizando el método de detección explicado antes.

 

• Núcleo elevado de otra corriente ascendente: lo más común es que las tormentas sean de naturaleza multicelular y contengan varias corrientes ascendentes próximas entre sí. A veces, esto puede causar confusión durante el análisis de una tormenta, si conectamos dos núcleos elevados que se hallan levemente desplazados respecto de un núcleo en niveles bajos y suponemos que forman un solo núcleo con una señal BWER.

• Extensión excesiva del yunque: debería ser difícil confundir esta situación con una señal BWER, 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 acotada (BWER) es una de las muchas señales características que sugieren que se está analizando una tormenta severa. La presencia de una señal BWER indica que la tormenta posee una fuerte corriente ascendente. A menudo, una señal BWER profunda y persistente está asociada a la presencia de un mesociclón, ya que estas señales casi siempre ocurren en relación con una supercélula. Sin embargo, tenga en cuenta que la región de eco débil acotada no es el producto de una rotación a la escala de la tormenta centrada en la zona circular del eco débil que marca el centro de la señal BWER. La fuerte corriente ascendente en la BWER es lo que impide que el eco baje desde arriba o que se desarrolle un eco desde el interior. La señal BWER en sí muestra la silueta del núcleo más intenso de la corriente ascendente. En los lados de esta fuerte corriente ascendente, las grandes cantidades de agua líquida sobreenfriada y piedras de granizo que crecen forman la «vaina» de reflectividad alta que envuelve la región de eco débil acotada. El granizo, el graupel y la lluvia también caen en los lados de propagación y de proveniencia del vector cizalladura de la corriente ascendente, lo cual crea una región de eco débil acotada en el interior del núcleo de reflectividad inclinado (echo overhang). Es importante observar que la precipitación ha sido forzada hacia el lugar de formación de la cizalladura, en muchos casos hasta el intenso flujo en niveles altos, lo cual crea el núcleo inclinado (overhang) circundante y la zona de ecos débiles por debajo que indican la fuerte corriente ascendente.

Siendo un indicador razonablemente confiable de la presencia de una supercélula, una señal BWER persistente sugiere que la tormenta es capaz de producir vientos dañinos, granizo grande y, a veces, tornados. Si hay evidencia adicional que confirme la presencia de una supercélula, cabe considerar la posibilidad de vientos destructivos y granizo gigante. Las crecidas repentinas no se consideran un peligro que se asocia automáticamente a las supercélulas, especialmente en el caso de tormentas pequeñas o que avanzan rápidamente. En términos comparativos, las supercélulas tienden a ser relativamente poco eficientes en su capacidad de producir precipitaciones, aunque también procesan enormes cantidades de vapor de agua. El resultado de estos dos factores contrarios para la producción de lluvias copiosas es que las crecidas repentinas son más probables cuando la supercélula es más grande o se traslada más lentamente. Una climatología de los eventos ocurridos en los EE.UU. en 2007 confirmó que las supercélulas provocan tiempo severo con mayor frecuencia que cualquier otro tipo de tormenta y que también causan tiempo severo más intenso (Duda y Gallus, 2010). Una evaluación de la probable amenaza de tornados requiere un análisis minucioso del ambiente cerca de la tormenta para detectar valores apropiados de nivel de condensación por ascenso (NCA) en niveles bajos (vea la sección sobre la señal «Mesociclón en niveles bajos»), así como la presencia en el radar de convergencia/rotación en niveles bajo.

Clasificación de las tormentas

Las tormentas que contienen la señal de una región de eco débil acotada son casi siempre supercélulas, algo que se puede confirmar comprobando la existencia de otros tipos de evidencia, como la señal de un mesociclón o, al menos, de cizalladura ciclónica en relación con la BWER. A la hora de clasificar o de confirmar la clasificación de 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 acotada, 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

Longevidad de la señal BWER

• Una señal BWER de mayor duración indica un núcleo fuerte y constante en la corriente ascendente y apunta hacia (pero no es causada por) una rotación constante a la escala de la tormenta.

Reflectividad media de la señal BWER

• Cuanto más alta sea la reflectividad media en el núcleo que crea la señal BWER, tanto más intensa será la corriente ascendente asociada, ya que puede crear blancos muy grandes para el radar (probablemente granizo). Para que una corriente ascendente se considere fuerte, los valores de reflectividad en suspensión deben alcanzar valores mínimos de 50 dBZ.

Profundidad vertical de la señal BWER

• Cuanto mayor sea la distancia H entre el suelo y el nivel inferior del núcleo de reflectividad inclinado en altura, tanto más probable será que la corriente ascendente resida en 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. Esto se debe confirmar cotejando con los datos de la capa de −10 °C a −30 °C de un sondeo de un lugar cercano. Una señal BWER «alta» también indica que una columna de aire más alta impide el desarrollo y el descenso del eco, una propiedad relacionada con la fuerza de la corriente ascendente.

La consideración de todos estos aspectos le ayudará a determinar de manera general si se trata de una señal significativa. En el contexto de la decisión de emitir un aviso de tormenta severa, una señal BWER significativa podría por si sola brindar suficiente evidencia de la existencia de una tormenta severa, dada su relación estrecha con la rotación a escala de la tormenta. Por lo general, la información del radar no se debe usar sola, sino que se debe siempre considerar junto con la información del entorno cerca 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 BWER significativa, considere la posibilidad de incluir los siguientes peligros convectivos en el aviso de tormenta severa:

• Vientos dañinos: la señal BWER es una representación de una fuerte corriente ascendente que tiene el potencial de producir una corriente descendente fuerte y un flujo intenso hacia la corriente ascendente. Suponiendo que alguna evidencia adicional confirme que se trata de una supercélula, debería esperar vientos destructores (a menos que la tormenta esté elevada por encima de una fuerte inversión y encima de una masa de aire frío).
• 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). La clasificación de la tormenta como supercelular podría justificar un aviso de granizo gigante.
• Lluvias intensas capaces de provocar crecidas repentinas: una corriente ascendente particularmente fuerte tiene el potencial de producir la acumulación de copiosas cantidades de precipitación que pueden provocar crecidas repentinas. La fusión del granizo también puede contribuir a las lluvias intensas. No obstante, las crecidas repentinas no se consideran automáticamente un peligro, incluso ante una supercélula, y especialmente ante tormentas pequeñas o rápidas. Las supercélulas tienden a ser productoras de precipitaciones poco eficientes, aunque también procesan enormes cantidades de vapor de agua. El resultado de estos dos factores contrarios en términos de lluvias copiosas es que las crecidas repentinas son más probables cuando se trata de una supercélula grande o lenta.
• Tornados: los tornados son posibles y, por tanto, se deben al menos considerar, teniendo en cuenta cualquier evidencia de que el entorno cerca de la tormenta pueda favorecer la formación de tornados (cizalladura fuerte en la capa de 0 a 1 km sobre el nivel del suelo y un nivel de condensación por ascenso o NCA bajo) y la presencia de rotación en niveles bajos o al menos fuerte convergencia en niveles bajos en las velocidades radiales.

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