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O mistério do super tornado: como o RFD se tornou a arma secreta dos tornados?
Em supertempestades, o fluxo de ar descendente vindo de trás, também conhecido como resfriamento por precipitação traseira (RFD), desempenha um papel vital. Essas áreas de ar seco circundam a parte de trás de um mesociclone, curvando-se como o olho de uma tempestade na escuridão. A RFD é considerada um dos fatores importantes na formação de muitos tornados de supertempestades. Quando o radar meteorológico captura granizo grande em um RFD, ele geralmente mostra um eco de gancho característico, que geralmente indica a presença de um tornado.
Muitos estudos mostraram que a precipitação e o resfriamento na parte traseira estão intimamente relacionados à formação de tornados.
Mecanismo de formação
A formação de precipitação e resfriamento na parte traseira é principalmente devido à flutuabilidade negativa. Este fenômeno pode ser devido à anomalia fria gerada atrás da super tempestade. Este ar frio vem do resfriamento evaporativo da precipitação ou do derretimento do granizo . Ao mesmo tempo, ar seco e frio é injetado na nuvem. Diferenças de pressão de perturbação vertical também podem ser causadas por fatores como gradientes verticais de vorticidade vertical, fluxo ambiente estacionário na área de corrente ascendente e perturbações de pressão devido a mudanças de flutuabilidade vertical. À medida que o ar desce, esse ar seco aquece adiabaticamente, formando lacunas na camada de nuvens conhecidas como vales claros. Essa depressão transparente pode cercar o tornado ou aparecer em forma de ferradura abaixo ou ao lado do tornado.
Propriedades térmicas
A precipitação e o resfriamento na parte traseira podem aparecer como uma depressão transparente ao redor do tornado, mas essa depressão transparente não é claramente visível em todos os casos. Alguns estudos mostraram que o excesso de pressão superficial em RFD pode atingir vários milibares. Além disso, a temperatura potencial equivalente (θe) no RFD é geralmente mais fria em relação ao fluxo de ar, e os menores valores de temperatura potencial de bulbo úmido (θw) observados na superfície também estão geralmente dentro do RFD. Embora ar quente e com alto θe também tenha sido observado dentro do RFD.
Diferenças entre precipitação e resfriamento frontal
Comparado ao resfriamento por precipitação frontal (FFD), o resfriamento por precipitação traseiro (RFD) é composto principalmente de ar seco e quente. Isso ocorre porque o RFD é forçado para baixo a partir da atmosfera média, causando aquecimento por compressão da parcela de ar descendente. O FFD é formado devido à carga de precipitação e ao resfriamento evaporativo no núcleo de precipitação da supertempestade. Comparado com o RFD, o FFD é frio e úmido. Independentemente disso, ambos são considerados importantes na formação de tornados.
Papel na geração de tornados
A associação entre o resfriamento pela precipitação na parte traseira e os ecos de gancho está bem estabelecida. O resfriamento inicial por precipitação ocorre quando o ar vindo de cima colide e se mistura ao solo. Um eco de gancho é formado pelo movimento da precipitação ao longo da parte de trás do eco principal. Portanto, a carga de precipitação e o resfriamento evaporativo induzidos pelo eco do gancho podem aumentar ainda mais a intensidade da precipitação. Observações mostram que o aumento da precipitação perto do vórtice de baixo nível mais forte contribui para a formação do eco de gancho, e o ar ambiente seco também é introduzido na precipitação, fortalecendo ainda mais a flutuabilidade negativa.
A presença de RFD pode resultar em forte aumento de precipitação, promovendo assim a formação de tornados.
Conexão Tornado
Muitos pesquisadores reconheceram que o resfriamento da precipitação residual, especialmente associado ao eco em gancho, é essencial para a formação de tornados. Já em 1975, Ted Fujita publicou a hipótese de reciclagem da formação de tornados. Primeiro, o ar introduzido pela precipitação é reciclado para o tornado em desenvolvimento, e então o momento angular trazido pela precipitação é transferido para baixo, eventualmente formando uma forte circulação. É o positivo ciclo de feedback necessário para intensificar um tornado. Observações mostram associações de vorticidade de baixo nível dentro do RFD, indicando que o RFD é crítico para a formação de tornados. Esses dados observacionais relacionados à precipitação e ao resfriamento na parte traseira dão suporte à hipótese de reciclagem de Fujita.
ConclusãoDe acordo com pesquisas atuais, o resfriamento da precipitação na parte traseira desempenha um papel fundamental nas grandes tempestades, ajudando a promover a formação de tornados. À medida que a ciência avança, a exploração de seus mecanismos precisos ainda está em andamento. No entanto, o que sabemos hoje é apenas a ponta do iceberg: quais outros elementos desconhecidos você acha que podem afetar a formação de tornados?
