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El misterio del súper tornado: ¿Cómo se convirtió RFD en el arma secreta del tornado?
En las supertormentas, el flujo de aire descendente desde atrás, también conocido como enfriamiento por precipitación retrógrada (RFD), desempeña un papel vital. Estas áreas de aire seco rodean la parte posterior de un mesociclón, enroscándose como el ojo de una tormenta en la oscuridad. La RFD se considera uno de los factores importantes en la formación de muchos tornados supertormentas. Cuando el radar meteorológico capta granizo grande en un RFD, a menudo muestra un eco de gancho característico, que suele indicar la presencia de un tornado.
Muchos estudios han demostrado que la precipitación y el enfriamiento en la parte trasera están estrechamente relacionados con la formación de tornados.
Mecanismo de formación
La formación de precipitaciones y el enfriamiento en la parte posterior se debe principalmente a la flotabilidad negativa. Este fenómeno puede deberse a la anomalía de frío generada detrás de la supertormenta. Este aire frío proviene del enfriamiento por evaporación de las precipitaciones o del derretimiento del granizo. Al mismo tiempo, se inyecta aire seco y frío en la nube. Las diferencias de presión por perturbación vertical también pueden ser causadas por factores como gradientes verticales de vorticidad vertical, flujo ambiental estacionario en el área de corriente ascendente y perturbaciones de presión debido a cambios de flotabilidad vertical. A medida que el aire desciende, este aire seco se calienta adiabáticamente, formando espacios en la capa de nubes conocidos como canales claros. Este canal transparente puede rodear al tornado o aparecer en forma de herradura debajo o al costado del tornado.
Propiedades térmicas
La precipitación y el enfriamiento en el lado trasero pueden aparecer como una depresión clara alrededor del tornado, pero esta depresión clara no es claramente visible en todos los casos. Algunos estudios han demostrado que el exceso de presión superficial en RFD puede alcanzar varios milibares. Además, la temperatura potencial equivalente (θe) en el RFD suele ser más fría en relación con el flujo de aire, y los valores de temperatura potencial de bulbo húmedo (θw) más bajos observados en la superficie también suelen estar dentro del RFD. Aunque también se ha observado aire cálido y con un θe alto dentro del RFD.
Diferencias entre precipitación frontal y enfriamiento
En comparación con el enfriamiento por precipitación frontal (FFD), el enfriamiento por precipitación trasera (RFD) se compone principalmente de aire seco y cálido. Esto se debe a que la RFD es forzada hacia abajo desde la atmósfera media, lo que provoca un calentamiento por compresión de la parcela de aire descendente. La FFD se forma debido a la carga de precipitación y al enfriamiento por evaporación en el núcleo de precipitación de la supertormenta. En comparación con la RFD, la FFD es fría y húmeda. De todos modos, ambos se consideran importantes en la formación de tornados.
Papel en la generación de tornados
La asociación entre el enfriamiento por precipitación en la parte trasera y los ecos en gancho está bien establecida. El enfriamiento inicial por precipitación trasera ocurre cuando el aire de arriba choca y se mezcla con el suelo. Un eco de gancho se forma por el movimiento de la precipitación a lo largo de la parte posterior del eco principal. Por lo tanto, la carga de precipitación y el enfriamiento evaporativo inducidos por el eco de gancho pueden mejorar aún más la intensidad de la precipitación. Las observaciones muestran que la mayor precipitación cerca del vórtice de bajo nivel más fuerte contribuye a la formación del eco en gancho, y el aire ambiental seco también se introduce en la precipitación, lo que fortalece aún más la flotabilidad negativa.
Conexión con tornadosLa presencia de RFD puede provocar un fuerte aumento de las precipitaciones, promoviendo así la formación de tornados.
Muchos investigadores han reconocido que el enfriamiento de la precipitación posterior, especialmente la asociada con el eco en gancho, es fundamental para la formación de tornados. Ya en 1975, Ted Fujita publicó la hipótesis del reciclaje de la formación de tornados. Primero, el aire introducido por la precipitación se recicla en el tornado en desarrollo y luego el momento angular generado por la precipitación se transfiere hacia abajo, formando finalmente una fuerte circulación. Se necesita un circuito de retroalimentación para intensificar un tornado. Las observaciones muestran asociaciones de vorticidad de bajo nivel dentro del RFD, lo que indica que el RFD es crítico para la formación de tornados. Estos datos de observación relacionados con la precipitación y el enfriamiento en la parte trasera respaldan la hipótesis de reciclaje de Fujita.
ConclusiónSegún las investigaciones actuales, el enfriamiento de las precipitaciones en la parte trasera en realidad juega un papel rector en las súper tormentas, ayudando a promover la formación de tornados. A medida que la ciencia continúa avanzando, la exploración de sus mecanismos precisos aún continúa. Sin embargo, lo que sabemos hoy es sólo la punta del iceberg: ¿Qué otros elementos desconocidos cree usted que pueden afectar la formación de tornados?
