Breve descripción de ingredientes y mecanismos de formación para los diferentes tipos de tormentas que se presentan en la atmosfera

1. TIPOS DE TORMENTA

2. Célula ordinaria o unicelular:
Es el sistema convectivo o tormentoso más simple. Esta formado por una sola estructura
cuyo ciclo de vida suele ser de 30-60 minutos y afectar a un área relativamente
pequeña y está poco organizado. No suele producir fenómenos adversos en superficie.
Según la célula se disipa, el frente de racha avanza alejándose de la célula original en
todas direcciones.
El flujo hacia fuera puede iniciar el crecimiento de otra nueva célula dependiendo de la
altura del NCL, la profundidad de la bolsa de aire frío, variaciones en la estabilidad y
otros factores.
Sin embargo, lo más habitual es que el levantamiento producido por el frente de racha en
condiciones con una débil cizalladura sea insuficiente para generar nuevas células
consistentemente por sí mismo.
En un ambiente de baja cizalladura las células ordinarias se mueven con la misma
velocidad y dirección que el viento ambiental de la capa de las nubes.

3. Estas tormentas ocurren con un CAPE en muchas
ocasiones moderado o fuerte (>1000 J/Kg),
aunque se pueden formar con valores inferiores a
500 J/kg, pero entonces no suelen alcanzar una
intensidad extraordinaria y CIN bajo para que
puede traspasar esa capa.
Cizalladura muy débil, cuando la cizalladura 0-6
km es mayor a 5 m/s se suelen formar otros
núcleos alrededor del primero, entonces se
considera que es un sistema multicelular.
Célula ordinaria o unicelular:

4. Tormenta multicelular
Son aquellas que tienen cierto grado de organización, con capacidad de
autorregenerarse, produciendo familias de estructuras tormentosas y de esta
forma perpetuase por sí mismas.
Se puede distinguir en su ciclo de vida células madres que generan a hijas y éstas
toman el protagonismo de sus madres, perpetuándose sus efectos mientras las
condiciones sean las apropiadas.
Sus ciclos de vida son mayores, tanto espacial y temporalmente, afectado a
grandes áreas y por periodos más largos.
Estas son potencialmente adversas y pueden causar fenómenos severos intensos.
La mayoría de las tormentas son de este tipo.

5. Tormenta multicelular
El sistema se va regenerando en la dirección de propagación de la cizalladura, de
tal manera que la célula mas vieja de la que finalmente solo queda el yunque hasta
desaparecer definitivamente, se localiza al principio, en el lugar de proveniencia de
la cizalladura y las células nuevas van apareciendo cada vez más lejos respecto de
la más antigua, en la dirección de propagación de la cizalladura.
Este modelo de evolución es una característica diferenciadora de lo que es un
sistema multicelular organizado. Las células individuales del sistema se asemejan a
las células ordinarias en su estructura y evolución, y cada una se desplaza a la
velocidad del viento medio de la capa nubosa.

6. Tormenta multicelular
En un ambiente con una cizalladura moderada, el frente de racha asociado a un
sistema multicelular sigue extendiéndose en sentido horizontal, pero el crecimiento
de nuevas células se produce principalmente en el lado de la propagación de la
cizalladura de la bolsa de aire frío donde el ascenso es más fuerte.
Por supuesto, también pueden aparecer nuevas células en otros puntos a lo largo de
la frontera del flujo de salida, dependiendo de factores externos.
También si los vientos en niveles bajos son suficientemente fuertes, el frente de
racha no se extenderá simétricamente.

7. Tormenta multicelular
La interacción entre la bolsa de aire frío y la cizalladura ambiental a niveles bajos
modula en gran medida la tendencia a generar nuevas células en sistemas
multicelulares.
En ausencia de otros mecanismos de forzamiento los sistemas multicelulares más
fuertes y más longevos ocurren en ambientes caracterizados por una cizalladura
fuerte en niveles bajos.
Las condiciones óptimas para la generación de nuevas células ocurre cuando la
vorticidad horizontal inducida por la bolsa de aire frío se equilibra con la vorticidad
horizontal de la cizalladura ambiental del viento en los niveles bajos en el flanco de
propagación de cizalladura del sistema.

8. Tormenta multicelular
Se pueden formar con cualquier
valor de CAPE, aunque sea muy
pequeño y a partir de valores en
torno a 5m/s de cizalladura 0-6 km
o incluso menores en algunos
casos.
Serán más duraderos, organizados
e intensos cuanto mayores sean
estos valores.

9. Tormenta multicelular
Dentro de las tormentas multicelulares hay varios tipos.
No es fácil predecir si las tormentas se agruparán en un SCM ni cómo de rápido
lo harán. Éstos habitualmente se forman cuando las distintas bolsas de aire frío
formadas por las tormentas se fusionan.
Factores que favorecen la aparición de SCM:
Fuerte forzamiento: causado por una intensa vaguada de onda corta
por ejemplo.
Inicio de la convección a lo largo de un límite. Débil tapón (bajo CIN).

10. Sistemas convectivos de mesoescala:
Son estructuras de mayor grado de organización que las anteriores. Un conjunto de
tormentas se suelen organizar preferentemente en línea, “aúnan sus esfuerzos” para
organizarse en un sistema lineal de tormentas bajo un gran manto superior de nubes
altas.
Las zonas afectadas por los SCM son amplias y generalizadas, ya que la duración y
extensión de estas estructuras son descomunales.
En su evolución se puede observar en su fase madura una zona de lluvia continua y
estratiforme donde puede haber tormentas embebidas y otra zona, más o menos
lineal, con focos tormentosos muy intensos potencialmente adverso y severo.
Cuando los SCM alcanzan ciertos tamaños descomunales se les denomina CCM o
Complejos Convectivos de Mesoescala.
Tormenta multicelular

11. Sistemas convectivos de mesoescala:
La cizalladura controla tanto la forma como la evolución de los distintos sistemas
tormentosos.
Las características de los SCM están fuertemente influenciadas por los perfiles
medioambientales de empuje hidrostático y de cizalladura. La fuerza, el grado de
organización e intensidad de un SCM se suele incrementar con mayores valores de
los factores mencionados.
La bolsa de aire frío en superficie, que unifica el conjunto de tormentas, interactúa
con la cizalladura en niveles bajos controlando la evolución del sistema.
Tormenta multicelular

12. Sistemas convectivos de mesoescala:
Tormenta multicelular

13. Líneas de turbonada:
Pueden aparecer con un amplio rango de CAPE y cizalladura. Sin embargo para un
CAPE determinado, la fuerza y longevidad del sistema aumentará incrementando la
profundidad y la fuerza de la cizalladura.
Las líneas de turbonada, ya sean severas o no, suelen aparecer en ambientes de
fuerte cizalladura, especialmente en los niveles inferiores. Normalmente son más
severas cuanto mayores son los valores de cizallura.
Si la componente de la cizalladura en niveles bajos es perpendicular a la línea de
turbonada ejerce el mayor grado de control en su evolución y en su estructura.
Tormenta multicelular

14. Líneas de turbonada:
Las líneas de turbonada no precisan para formarse un mínimo de cizalladura, con tal
de que exista un mecanismo de forzamiento lineal. Sin embargo aumentando la
cizalladura en niveles bajos se aumenta la organización y duración de las líneas de
turbonada, por lo que las severas suelen estar asociadas con una cizalladura en
niveles bajos más fuerte.
Tormenta multicelular

15. Líneas de turbonada:
El movimiento de una línea de turbonada está determinado por:
Movimiento por advección: viento medio de 0-6 km.
Movimiento de propagación: es opuesto al flujo en los niveles bajos, aproximadamente
a unos 850 hpa.
Cuando ambos se contrarrestan o el
vector de movimiento resultante es
prácticamente paralelo al conjunto de
tormentas existentes hay un alto riesgo
de inundaciones en la zona. Este método
al ser el más sencillo puede tener un
pequeño grado de error en algunos
casos.
Tormenta multicelular

16. Ecos en arco:
Son una forma muy intensa de SCM. Habitualmente empiezan como una potente
célula aislada o una pequeña línea de células que evolucionan hasta formar un segmento
simétrico en forma de arco y luego eventualmente a un eco en forma de coma. Este
proceso ocurre a lo largo de varias horas y una vez más, la cizalladura juega un papel
importante en el proceso.
Los ecos en forma de coma severos son más comunes en ambientes con una
cizalladura en niveles bajos moderada-fuerte y un CAPE muy alto. El índice de elevación
está en torno a los –8 K, el cual habitualmente indica valores de CAPE superiores a 2500
J/Kg. A 700 hpa, la velocidad del viento promedia los 17 m/s.
Tormenta multicelular

17. Ecos en arco:
Los ambientes de los ecos en arco y de las supercélulas tienen mucho en común. Los
ecos en arco habitualmente están presentes en las últimas etapas de un evento
supercelular.
Los ecos en arco ocurren principalmente en perfiles del viento en los cuales la
cizalladura vertical del viento está confinada a los niveles inferiores (2 ó 3 km sobre el
nivel del suelo),
mientras que las supercélulas ocurren principalmente con perfiles de cizalladura más
profundos (cizalladura intensa que se extiende hasta al menos 4 a 6 km sobre el nivel
del suelo).
Además, los ecos en forma de arco tienden a propagarse en la dirección del vector
cizalladura vertical del viento en los niveles inferiores (0 a 3 km sobre el nivel del
suelo).
Tormenta multicelular

18. Ecos en arco:
Tormenta multicelular

19. Supercélulas:
Presentan un grado superior de organización y de adversidad. Una única célula
muy intensa es capaz de auto regenerarse y dar unas particularidades y señales
en las imágenes de satélite y, sobre todo, en el radar que las hacen ser una de
las estructuras potencialmente más dañinas.
Pueden llevar asociado granizo severo, tornados y vientos fuertes en superficie.
En determinadas ocasiones los efectos en superficie se traducen también en
lluvias muy intensas, especialmente las que poseen un lento desplazamiento.

20. Supercélulas:
La interacción entre una corriente ascendente y una cizalladura fuerte y en línea
recta puede generar una pareja de centros de rotación en los niveles medios de una
tormenta que está creciendo.
Cuando la cizalladura vertical del viento es suficientemente fuerte, la rotación en
niveles medios y el forzamiento de la presión asociada pueden ser suficientes como
para generar nuevas corrientes ascendentes en los flancos laterales de la tormenta.
La rotación en niveles medios también es generada cuando la cizalladura fuerte es
curva, pero la curvatura solamente favorece la formación de una nueva corriente
ascendente en un lado o en el otro.
Bajo determinadas circunstancias, esta rotación puede producir una corriente
ascendente giratoria y sostenida Una corriente ascendente rotatoria es una
característica principal de las tormentas supercelulares las cuales están
habitualmente asociadas con el tiempo severo.

21. Supercélulas:
Acabamos de ver que la cizalladura combinada con suficiente empuje hidrostático puede
conducir a la formación de supercélulas. Además, la forma del perfil de cizalladura,
dibujado en una hodógrafa, influye fuertemente en la evolución de la supercélula.
Una cizalladura en línea recta y fuerte tiende a partir el sistema y producir un par de
supercéulas idénticas.
Los perfiles de cizalladura con al menos esta curvatura en dirección de las agujas del
reloj, son los responsables de producir supercéulas con movimiento predominantemente
hacia la derecha.
Ocasionalmente, la cizalladura ambiental crea una hodógrafa curvada en dirección
contraria a las agujas de reloj que favorece la formación de supercélulas que se mueven
hacia la izquierda.

22. Supercélulas:
Con unos valores adecuados de helicidad 0-3 km (>150m2s2), una cizalladura con
magnitudes de 25 m/s o superiores en los 6 km sobre el nivel del suelo es suficiente
para generar supercélulas.
Una cizalladura en esa capa inferior a 15 m/s generalmente es insuficiente para
producir supercélulas.
En ambientes con magnitudes de cizalladura entre estos umbrales existe más
incertidumbre, pero algunos procesos supercelulares siguen siendo posibles.
Estos umbrales se aplican independientemente de la forma de la hodógrafa. También si
la cizalladura se extiende a través de una capa demasiado poco profunda (2-3 km o
menos), tiende a fomentar una línea de células en lugar de supercélulas.
El movimiento de las supercélulas nunca es fácil de predecir, a veces siguen el flujo
sinóptico y otras no.
Existen varios métodos para calcular su movimiento como el de Bunkers, pero que por
su complejidad trataré más adelante.

23. Supercélulas:

24. Cuando existe una capa seca en los niveles medios se pueden producir
downbursts con cualquier tipo de tormentas.

25. POR SU ATENCIÓN
GRACIAS