QUE ES UN TORNADO
Simplemente dire que un tornado es una columna de aire que gira violentamente y se extiende desde la base de un cumulonimbo hasta el suelo.
Va asociado a una intensa actividad tormentosa y es uno de los fenomenos mas destructivos de la naturaleza, capaz de generar vientos de hasta 480 km/h, en casos extremos. La mayoria de los tornados avanzan a unos 50 km/h, no duran mas que unos minutos y dejan sobre el suelo rastros de su poder devastador, que tienen medio centenar de metros de ancho.
Los ingredientes de un cumulonimbo generador de tornados son: una rafaga meridional de aire calido muy humedo, con una rafaga de aire seco y fresco procedente del oeste en su parte superior y una linea de turbonada cuya convergencia desencadene nubes convectivas.
De ordinario, pero no siempre, los tornados se desplazan en una direccion sudoeste-nordeste. El embudo va desde las nubes hasta el suelo, haciendose visible a medida que el aire humedo se desplaza hasta la region en que disminuye bruscamente la presion y se condensa, y a medida que el vortice succiona los restos del suelo.
EPOCAS EN QUE SE FORMAN LOS TORNADOS
Los tornados se producen generalmente en la zona de transicion entre las masas de aire polar y tropical, entre los 20: y 50: de latitud, a ambos lados del ecuador, siendo poco frecuentes en latitudes mayores de 60:, donde el aire no contiene la humedad y la temperatura necesaria para la formacion de este fensmeno y en la region ecuatorial, donde la atmosfera no tiene la inestabilidad necesaria para desarrollar una tormenta severa de tal magnitud.
Si bien los tornados pueden producirse a lo largo de casi todo el año, se observa una marcada variacion estacional que difiere del pais y lugar, siendo su maxima ocurrencia durante verano en las latitudes medias (junio, julio y agosto).
En la primera parte del aqo, marzo y abril son mas corrientes cerca de la Costa del Golfo de Mexico. A medida de que el año avanza, el centro de la region de mayor formacion de tornados se desplaza mas al norte de los Estados Unidos, la razon de este desplazamiento esta relacionada con el movimiento en igual direccion de las masas de aire, asociadas al desarrollo de los tornados.
Los tornados pueden originarse a cualquier hora del dia, con mayor frecuencia durante la tarde entre las 2:00 p. m. y 8:00 p. m., esta situacisn se relaciona con el maximo calentamiento diurno de la superficie terrestre, ya que las altas temperaturas contribuyen a la inestabilidad atmosferica y a la formacion de tormentas, que generalmente conducen a la generacion de tornados.
ANATOMIA DE UNA TORMENTA TORNADICA
Estalla una tormenta supercelular cuando una masa de aire calido y humedo penetra en una capa estable situada por encima de una supercelula y asciende a traves del aire fresco y seco.
Las particulas de aire calido, frenadas en la estratosfera, descienden y se extienden lateralmente en el yunque. La lluvia que cae al nordeste de la tormenta proviene de la corriente ascendente, atraviesa el aire seco del nivel intermedio, enfriandolo y provocando su descenso.
La rotacion de la supercelula, desplaza parte de la lluvia y del aire fresco, conduciendolos al lado suroeste de la tormenta. Cerca ya del suelo, el aire calido y el aire enfriado por la lluvia chocan a lo largo del frente de rachas, de una frontera turbulenta. Es aqui donde tienden a formarse las nubes forro muy bajas y los tornados, en la vecindad de un punto cuspidal que indica el centro de rotacion de la tormenta.
SUPERCELULAS
Keith A. Browning, descubrio en 1949, por medio del examen de las variaciones de la presion atmosferica en las estaciones meteorologicas proximas a los tornados, que estos vortices suelen formarse en el seno de los mesociclones, masas mayores de aire e rotacisn. Este advirtio que la mayoria de los tornados se originan en el interior de tormentas de particular magnitud y violencia, a las que llamo supercelulas.
Estos potentes sistemas se desarrollan en entornos hidrostaticamnete muy inestables, en los que los vientos varian claramente con la altura y hay aire frio y seco encima del aire calido y humedo que descansa sobre la superficie de la Tierra, que tiene como kilometro y medio de espesor. Una delgada capa estable separa las dos masa de aire e impide que se desencadene la inestabilidad hidrostatica.
Esta tapadera se puede abrir si el aire inferior se calienta por la accion solar o si interviene algun otro mecanismo climatico perturbador. Los frentes, las corrientes en chorro y las perturbaciones de los niveles superiores de la atmosfera, pueden impulsar el aire hacia arriba.
Como la presion atmosferica disminuye con la altura, las particulas ascendentes se expanden y se enfrian. Llega un momento en que estan lo bastante frias para que su vapor de agua comience a condensarse en goticulas neblinosas, formando la base plana de una nube.
El calor latente que se desprende al condensarse el vapor, se transfiere a las particulas de aire contiguas que se tornan mas calientes que el aire circundante y asciende libremente hasta grandes alturas, a velocidades de hasta 250 km/h, formando la torre de una nube tormentosa. La cizalladura, o variacion de la direccion del viento con la altura, inclina la corriente ascendente hacia el nordeste.
A medida que ascienden, las goticulas se van soldando y crean gotas de lluvia. La fuerza ascensional de las particulas de aire queda parcialmente compensada por el peso del agua y del hielo. Las particulas pierden impulso en la estratosfera, descienden hasta unso 13 km. y se mueven horizontalmente hacia fuera, formando el yunque caracteristico de los cumulonimbos tormentosos.
La rotacion de la tormenta va empujando progresivamente a la lluvia y a la corriente descendente alrededor de la ascendente.
El aire freco tiene una humedad relativa mas alta que el calido, si se le obliga a ascender , crea nubes de menor altura. Es asi como se origina una base nubosa mas baja y oscura llamado forro de la base, cuando la corriente ascendente aspira parte de este aire.
Las supercelulas constan de una o dos celulas , cada una con su corriente descendente que coexiste con una amplia corriente ascendente giratoria. Su grado de organizacion permite que pervivan durante mucho tiempo en un regimen intenso y casi estacionario, lo que lleva a la formacion de tornados.
TORNADOS Y RADAR DOPPLER
Para medir a distancia la velocidad del viento, los radares Doppler meteorologicos emiten destellos de radiacion de microondas y reciben despues la parte reflejada por un grupo de gotas de lluvia o de particulas de hielo. Si las gotas avanzan hacia el radar, el destello reflejado tiene una longitud de onda mas corta, que denuncia esta componente de la velocidad de las gotas.
Las primeras mediciones Doppler, realizadas en 1971, confirmaron que los vientos del interior de un gancho, estan girando a velocidades de unos 80 km/h. Esta circulacion, observable primero a una altura de unos 5 km., va seguida de rotacion a niveles mucho mas bajos como preludio al desarrollo de un tornado vigoroso.
La firma o sello de un tornado puede detectarse por radar Doppler hasta veinte minutos antes de que toque el suelo. Si los vientos del interior de las nubes cambian bruscamente a lo largo de un trecho muy corto, habra posiblemente un vortice potencial o real. Este sello del vortice suele aparecer a unos 2700 metros. Puede extenderse no solo hacia abajo, sino tambien hacia arriba, alcanzando en ocasiones hasta 11 km. de altura, en el caso de los grandes tornados.
Aunque este sello pueda servir para alertar a la poblacion, no es observable mas que cuando el meteoro ya esta bastante cerca, a menos de 95 km.
Basta un solo radar Doppler para generar alertas locales. Pero la investigacion logra una vision mas coherente si se dispone de un segundo equipo, alejado del primero entre 40 y 45 km.y que observe la tormenta desde un angulo distinto.
Tal sistema se viene usando desde 1974, mide la velocidad de la lluvia en dos direcciones diferentes. Puesto que la masa de aire se conserva y conocida la velocidad con que esta cayendo la lluvia respecto al aire en movimiento, se reconstruye el campo de viento en tres dimensiones y se puede calcular la vorticidad (o rotacion local del aire) y otros parametros.
Con tales datos se descubrio que el tornado se encuentra a un lado de su corriente ascensional progenitora, cerca de una corriente descendente, y se comprobo que el aire que penetra en un mesociclon gira alrededor de su direccion de avance.
ROTACION
En 1978 se produjo un descubrimiento de primera magnitud para desentraqar las complicadas rotaciones que se dan en las tormentas tornadicas. Robert Wilhelmson y Joseph B. Klemp realizaron simulaciones informaticas que reproducian supercelulas enteras de sorprendente realismo, con rasgos tales como las configuraciones de precipitacion en gancho. Avanzando por pequeqos intervalos temporales, resolvieron numericamente las ecuaciones que rigen la temperatura, la velocidad del viento y la conservacion de la masa respecto del aire y de las formas de agua -vapor, goticula de nube y goticula de lluvia- en una malla de puntos tridimensionales que remedaba el espacio.
En el caso de una supercelula tipica, el viento cercano al suelo sopla del sureste, el situado a 0.8 km de altura procede del sur y el que sopla a 1.5 km. lo hace del suroeste. El viento cuya velocidad o direccion cambian con la altura produce rotacion. Podemos afirmar que el aire esta dotado de vorticidad segun la corriente: gira en torno a su direccion de movimiento.
Las particulas de aire dotadas de vorticidad en el sentido de la corriente experimentan una inclinacion hacia arriba de sus ejes de rotacion cuando penetran en una corriente ascendente. Por lo tanto, la corriente ascendente, considerada en su conjunto, gira ciclonicamente.
Esta teoria explica el giro de la corriente ascendente a niveles intermedios, pero no la rotacion cercana al suelo. Sgun las simulaciones de Klemp y R. Rotunno en 1985, demostraron que la rotacion de los niveles bajos depende de la corriente descendente de la supercelula, enfriada por evaporacion, pues no se produce cuando se desconecta la evaporacion de la lluvia.
Las simulaciones revelaron que la rotacion de baja altura se origina al norte del mesociclon, en aire moderadamente enfriado por la lluvia y subsidiente (esto es, que desciende lentamente). A medida que la rotacion intermedia obliga a la corriente descendente a girar ciclonicamente en torno a la ascendente, parte del aire fresco de la primera, se dirige hacia el sur, con aire calido a su izquierda y aire mucho mas frio a su derecha. El aire calido, que posee fuerza ascensional, tira hacia arriba del lado izquierdo de las particulas, mientras que el aire frio las empuja por su lado izquierdo hacia abajo.
En consecuencia, el aire fresco empieza a girar alrededor de su direccion de movimiento horizontal. Pero al descender, su eje de rotacion se va inclinando hacia abajo, dando lugar a un giro anticiclonico.
Pese a que se sepa como se desarrolla la rotacion general de los niveles intermedios y bajos de un mesociclon, se sigue sin identificar la razon de que se formen los tornados. Segun la explicacion mas elemental, son el resultado del rozamiento con el suelo, una observacion paradojica, ya que el rozamiento suele frenar la velocidad del viento. Pero el efecto neto del rozamiento es muy parecido al de una taza de cafe removido con la cucharilla. El arrastre reduce las velocidades y por tanto, las fuerzas centrifugas en una delgada capa cerca de la parte inferior. Provoca que el liquido se mueva hacia dentro sobre el fondo de la taza. Pero el fluido de la parte superior de esta corriente entrante gira mas rapidamente conforme se va acercando al eje en virtud del efecto de la patinadora sobre hielo. El resultado es un vortice a lo largo del eje de la taza.
W. Stephen Lewellen ha llegado a la conclusion que los vientos mas fuertes de un tornado se alojan en los 100 metros inferiores.
El rozamiento tambien explica la persistencia de los tornados. Estos contienen un vacio parcial en su parte central; las fuerzas centrifugas impiden que el aire avance hacia dentro a traves de las paredes del tornado.
Los tornados se intensifican y se estabilizan despues de haber realizado contacto con el suelo, porque sus corrientes hacia dentro quedan restringidas a una delgada capa fronteriza.
ESCALA DE FUJITA
Existen varias escalas para medir un tornado, pero la mas aceptada universalmente es la Escala de Fujita, elaborada en 1957 por T. Theodore Fujita de la Universidad de Chicago. Esta escala se basa en la destruccion ocasionada a las estructuras construidas por el hombre y no al tamaño, diametro o velocidad del tornado. No se puede, entonces, mirar un tornado y calcular su intensidad. Se debe evaluar los daños causados.
Hay 6 grados (del 0 al 5) y se antepone una "F" en honor a su autor:
Teoricamente podria existir un tornado F6 con vientos a velocidad Mach 1, pero no se ha probado su existencia.
Tornados Debiles: F0 y F1. Son el 69% del total, provocan el 5% de los casos fatales y duran entre 1 y 10 minutos.
Tornados Fuertes: F2 y F3. Son el 29%, el 30% de todas las muertes y duran mas de 20 min.
Tornados Violentos: F4 y F5. Son el 2% del total, provocan el 70% de las muertes y pueden durar mas de una hora.
REGLAS DE SEGURIDAD
1. Refugiese preferentemente en sotanos o en edificios con estructuras de acero o concreto.
2. Mantenga abiertas algunas ventanas de la casa, preferiblemente al lado opuesto de donde sopla el viento, pero alejese de ellas.
3. Si se encuentra dentro de un edificio es conveniente permanecer en el piso mas bajo.
4. En caso de no contar con sotanos, buscar proteccisn bajo muebles solidos y pesados en la parte central y planta baja, de no contar con estos medios cubrase con un colchon.
5. Permanezca alejado de las ventanas.
6. Las cabañas, casas rodantes, casas precarias son muy vulnerables a los efectos destructivos de un tornado, busque refugio en un lugar firme.
7. En las escuelas al igual que en edificios publicos, ubiquese en una habitacion o en un corredor del piso mas bajo.
8. Evite buscar refugio en auditorios, gimnasio cerrados, salas de espectaculos o estructuras con techos de superficies muy amplias.
9. En campo abierto, si no tiene tiempo para buscar un refugio adecuado, arrojese a lo largo de una zanja.
10. No permanezca dentro de un automovil, hay que abandonarlo
11. En lo posible, alejese de la zona donde pueda pasar el fenomeno.
12. Evite permanecer en habitaciones enfrentadas a la direccion de donde sopla el viento.
MAS IMAGENES DE TORNADOS DIFERENTES.
@MEMIIN94