"Penachos de cirros sobre yunque": avance en predicción de superceldas

Líneas, multicelulares o superceldas: así se organizan las tormentas severas, teniendo en cuenta que no constituyen nubes individuales, sino que poseen una mayor escala.

Las superceldas son nubes de convección profunda que se desarrollan en lugares como el famoso “Corredor de los Tornados”, en EE. UU. o en las llanuras pampeanas de Argentina. Se caracterizan por tener potencial de graves daños, generando fuertes ráfagas de vientos, granizos, descargas eléctricas y en ocasiones intensos tornados. Es deducible la importancia del pronóstico de estos eventos.

Una tormenta severa puede evolucionar rápidamente: pasa de cúmulos de buen tiempo a nubes cumulonimbos muy profundas en la troposfera, en un abrir y cerrar de ojos. Este breve intervalo se vuelve una odisea para el pronosticador. Las comunidades de investigadores que analizan fenómenos extremos y pronósticos operativos han desarrollado nuevas técnicas para detectar y predecir las tormentas severas y así poder entregar un pronóstico a corto plazo (0-2 horas).

Satélite meteorológicos: los grandes aliados

Las imágenes satelitales en rango visible e infrarrojo son una excelente herramienta para estudiar una tormenta convectiva. Ayudan al pronosticador a no depender de los sistemas de radar Doppler, que cuentan con puntos ciegos incluso durante buen tiempo.

Pero hay algo que desde hace años ha despertado el interés de los científicos, que ha permitido entender mejor la formación de superceldas y a su vez de tornados. Los penachos de cirros sobre yunque (Above Anvil Cirrus Plumes, AACPs por sus siglas en inglés) son los indicadores de tiempo severo bajo la mira del pronosticador.

En investigaciones anteriores, explican que estos penachos exhiben patrones únicos de temperatura y reflectancia en imágenes satelitales, lo cual permitiría predecir el desarrollo de un violento tornado. Ahora, científicos de Stanford han planteado un posible mecanismo de formación. El “salto hidráulico” sería la explicación de cómo se forman los AACPs, que aparecen previos a una tormenta severa.

Las superceldas y su relación con los AACPs

A las nubes de tormenta capaces de generar tornados se les conoce como superceldas. ¿Qué se requiere para su formación? El ingrediente principal es una corriente ascendente giratoria. La rotación de una columna de aire se puede deber a la cizalladura del viento.

Mientras se eleva la corriente giratoria, se alimenta del aire cálido y húmedo que fluye a nivel de superficie. Cabe destacar que tan sólo el 20% de las tormentas de superceldas genera tornados, por eso siguen siendo un gran enigma.

En tormentas más débiles, las corrientes ascendentes de aire húmedo tienden a aplanarse cuando llegan a la tropopausa, formando una nube similar a un yunque. Las que logran pasar el límite troposférico, irrumpen en la estratosfera y es cuando se forman los AACPs, que en efecto son nubes estratosféricas.

Los penachos aparecen cuando los vientos levantan corrientes de vapor y hielo en la parte superior de la tormenta. Estas formaciones nubosas son de ocurrencia común, pero hasta ahora no se habían podido detallar sus características y efectos.

“Saltos hidráulicos”: resuelto el misterio de los penachos

La supercelda que logra extenderse hacia la estratosfera actúa como una barrera física, demuestran los autores del estudio a través de un modelo de tormenta. Así se desvían las corrientes de viento y es impulsado el "salto hidráulico" hacia abajo. Esto desencadena la intensa inyección de vapor de agua en la estratosfera, lo que hace que aumente la humedad estratosférica y con ello se forman los penachos. Hasta ahora, los científicos atmosféricos solo habían analizado la dinámica inducida por la topografía sólida.

El salto hidráulico produce además explosión de turbulencia en la cima de la tormenta. Nunca antes se habían planteado velocidades altas a estos niveles. Comprender este mecanismo ayuda a predecir poderosas tormentas severas. En próximos episodios, los investigadores podrán poner en práctica su teoría.