Un remolino de polvo (también conocido regionalmente como remolino de tierra ) es un remolino fuerte, bien formado y de vida relativamente corta . Su tamaño varía de pequeño (18 pulgadas/medio metro de ancho y unos pocos metros/yardas de alto) a grande (más de 30 pies/10 m de ancho y más de media milla/1 km de alto). El movimiento vertical primario es hacia arriba. Los remolinos de polvo suelen ser inofensivos, pero en raras ocasiones pueden crecer lo suficiente como para representar una amenaza tanto para las personas como para la propiedad. [1] [2]
Son comparables a los tornados en que ambos son un fenómeno meteorológico que implica una columna de viento giratoria orientada verticalmente. La mayoría de los tornados están asociados con una circulación principal más grande, el mesociclón en la parte posterior de una tormenta eléctrica supercelular . Los remolinos de polvo se forman como una corriente ascendente en remolino en condiciones soleadas durante el buen tiempo, y rara vez se acercan a la intensidad de un tornado.
Los remolinos de polvo se forman cuando una bolsa de aire caliente cerca de la superficie se eleva rápidamente a través del aire más frío que se encuentra sobre ella, formando una corriente ascendente. Si las condiciones son las adecuadas, la corriente ascendente puede comenzar a girar. A medida que el aire se eleva rápidamente, la columna de aire caliente se estira verticalmente, moviendo así la masa más cerca del eje de rotación, lo que provoca la intensificación del efecto de giro por conservación del momento angular . El flujo secundario en el remolino de polvo hace que otro aire caliente se acelere horizontalmente hacia el interior hasta el fondo del vórtice recién formado. A medida que más aire caliente se precipita hacia el vórtice en desarrollo para reemplazar el aire que se eleva, el efecto de giro se intensifica aún más y se autosostene. [3] Un remolino de polvo, completamente formado, es una chimenea con forma de embudo a través de la cual se mueve el aire caliente, tanto hacia arriba como en círculo. A medida que el aire caliente sube, se enfría, pierde su flotabilidad y finalmente deja de ascender. A medida que asciende, desplaza el aire que desciende fuera del núcleo del vórtice. Este aire frío que regresa actúa como un equilibrio contra la pared exterior de aire caliente giratorio y mantiene el sistema estable. [4]
El efecto giratorio, junto con la fricción de la superficie , generalmente produce un impulso hacia adelante. El remolino de polvo puede mantenerse si se mueve sobre fuentes cercanas de aire caliente en la superficie. [5]
A medida que el aire caliente disponible cerca de la superficie se canaliza hacia arriba por el remolino de polvo, con el tiempo el aire más frío circundante será succionado. Una vez que esto ocurre, el efecto es dramático y el remolino de polvo se disipa en segundos. Por lo general, ocurre cuando el remolino de polvo se mueve lentamente (agotamiento) o comienza a ingresar a un terreno donde las temperaturas de la superficie son más frías. [6]
Ciertas condiciones aumentan la probabilidad de formación de remolinos de polvo.
En la Tierra, muchos remolinos de polvo suelen ser pequeños y débiles, a menudo de menos de 3 pies (0,9 m) de diámetro con vientos máximos de aproximadamente 45 millas por hora (70 km/h) de promedio, y a menudo se disipan menos de un minuto después de formarse. En raras ocasiones, un remolino de polvo puede crecer mucho e intensificarse, a veces alcanzando un diámetro de hasta 300 pies (90 m) con vientos superiores a 60 mph (100 km/h+) y puede durar más de 20 minutos antes de disiparse. [7] Debido a su pequeño diámetro, la fuerza de Coriolis no es significativa en el remolino de polvo en sí, por lo que se producen remolinos de polvo con rotación anticiclónica . [8]
Los remolinos de polvo normalmente no causan lesiones, pero remolinos de polvo raros y severos han causado daños e incluso muertes en el pasado. [9] Uno de estos remolinos de polvo golpeó el recinto ferial del condado de Coconino en Flagstaff, Arizona , el 14 de septiembre de 2000, causando grandes daños a varias carpas, stands y casetas temporales, así como algunas estructuras permanentes del recinto ferial. Se reportaron varias lesiones, pero no hubo muertes. Con base en el grado de daño dejado atrás, se estima que el remolino de polvo produjo vientos de hasta 75 mph (120 km/h), lo que equivale a un tornado EF0 . [10] El 19 de mayo de 2003, un remolino de polvo levantó el techo de un edificio de dos pisos en Lebanon, Maine , provocando que se derrumbara y matara a un hombre en el interior. [11] [12] El 18 de junio de 2008, una mujer cerca de Casper, Wyoming, murió cuando un remolino de polvo hizo que un pequeño cobertizo para anotadores en un campo de béisbol juvenil se volcara sobre ella. Ella había estado tratando de protegerse del remolino de polvo yendo detrás del cobertizo. [13] En East El Paso, Texas , en 2010, tres niños en una casa inflable fueron recogidos por un remolino de polvo y levantados más de 10 pies (3 m), pasando por encima de una valla y aterrizando en un patio trasero a tres casas de distancia. [14] [15] En Commerce City, Colorado , en 2018, un poderoso remolino de polvo arrojó dos baños portátiles al aire; nadie resultó herido. [16] [17] En 2019, un gran remolino de polvo en el condado de Yucheng, provincia de Henan, China, mató a 2 niños e hirió a 18 niños y 2 adultos cuando una casa inflable se elevó por los aires. [18]
Los remolinos de polvo han estado implicados en alrededor de 100 accidentes de aviación. [19] Si bien muchos incidentes han sido simples problemas de rodaje, algunos han tenido consecuencias fatales. Los remolinos de polvo también se consideran peligros importantes entre los paracaidistas y los pilotos de parapente, ya que pueden hacer que un paracaídas o un parapente colapse con poco o ningún aviso, a altitudes consideradas demasiado bajas para cortar , y contribuir a la lesión grave o muerte de los paracaidistas. [20] [21] [22] Tal fue el caso del 1 de junio de 1996, cuando un remolino de polvo hizo que el paracaídas de un paracaidista colapsara a unos 30 pies (9,1 m) sobre el suelo. Más tarde murió a causa de las heridas que sufrió. [23] Los remolinos de polvo también pueden contribuir a los incendios forestales. Un caso ocurrió en Engebæk, municipio de Billund , Dinamarca, en 1868, cuando un remolino de polvo arrojó un mechón de polvo a un calentador, causando un incendio forestal que posiblemente se extendió desde 10.000 a 50.000 hectáreas o más. [24]
Los remolinos de polvo, incluso los pequeños (en la Tierra), pueden producir ruido de radio y campos eléctricos superiores a 10.000 voltios por metro. [25] Un remolino de polvo recoge pequeñas partículas de suciedad y polvo. A medida que las partículas giran, se cargan eléctricamente a través del contacto o la carga por fricción ( triboelectrificación ). Las partículas cargadas que giran también crean un campo magnético que fluctúa entre 3 y 30 veces por segundo. [26]
Estos campos eléctricos pueden ayudar a los vórtices a levantar material del suelo y llevarlo a la atmósfera. Los experimentos de campo indican que un remolino de polvo puede levantar 1 gramo de polvo por segundo de cada metro cuadrado (10 lb/s de cada acre) de suelo sobre el que pasa. Un remolino de polvo grande que mide unos 100 metros (330 pies) de ancho en su base puede levantar unas 15 toneladas métricas (17 toneladas cortas) de polvo al aire en 30 minutos. Las tormentas de polvo gigantes que barren los desiertos del mundo contribuyen con el 8% del polvo mineral en la atmósfera cada año durante el puñado de tormentas que ocurren. En comparación, los remolinos de polvo significativamente más pequeños que giran a través de los desiertos durante el verano levantan aproximadamente tres veces más polvo, por lo que tienen un mayor impacto combinado en el contenido de polvo de la atmósfera. Cuando esto ocurre, a menudo se los llama pilares de arena . [27]
Los remolinos de polvo marcianos son vórtices atmosféricos convectivos que se forman en la superficie de Marte . Fueron descubiertos a partir de datos proporcionados por las sondas Viking de la NASA y han sido fotografiados por satélites en órbita y vehículos exploradores de superficie en misiones posteriores.
Aunque son comparables a los remolinos de polvo terrestres en cuanto a su formación y apariencia, los remolinos de polvo marcianos pueden ser mucho más grandes que los que se encuentran en la Tierra . Pueden ser lo suficientemente poderosos como para representar una amenaza para los exploradores y otras tecnologías, [28] aunque algunos encuentros documentados han beneficiado a los exploradores al limpiarlos de polvo.En Australia, a los remolinos de polvo se los conoce más comúnmente como "Willy willy". [29] En Irlanda, los remolinos de polvo se conocen como "sí gaoithe" o "viento de hadas". [30] [31]
Las cenizas calientes que se encuentran debajo de las cenizas recién depositadas en áreas quemadas recientemente pueden generar a veces numerosos remolinos de polvo. El peso más ligero y el color más oscuro de las cenizas pueden crear remolinos de polvo que son visibles a cientos de pies de altura.
Los remolinos de ceniza se forman de manera similar a los remolinos de polvo y a menudo se los observa en días inestables en áreas con cicatrices de quemaduras de incendios recientes.
Los remolinos de carbón son comunes en la ciudad minera de Tsagaan Khad, en la provincia de Gobi del Sur , Mongolia . Se producen cuando los remolinos de polvo recogen grandes cantidades de carbón almacenado. Su color oscuro los hace parecerse a algunos tornados.
Los remolinos de fuego, a veces llamados diablos de fuego o tornados de fuego, se pueden ver durante incendios intensos en estructuras de edificios combustibles o, más comúnmente, en incendios forestales o de matorrales. Un remolino de fuego es una formación en forma de vórtice de gases ardientes que se liberan del material combustible. La génesis del vórtice es probablemente similar a la de un remolino de polvo. A diferencia del remolino de polvo, es improbable que la altura alcanzada por el vórtice de gas de fuego sea mayor que la altura visible de las llamas verticales debido a la turbulencia en los gases circundantes que inhiben la creación de una capa límite estable entre los gases giratorios/ascendentes en relación con los gases circundantes. [32]
Un "diablo del heno" es un suave remolino que se forma en el aire cálido sobre los campos de heno recién cortado . Un vórtice se forma a partir de una columna de aire caliente que se eleva desde el suelo en días tranquilos y soleados, agitando y haciendo girar tallos y matas de heno sin causar daño en el aire, a menudo para el deleite de los niños y los espectadores. [33] [34] [35]
Las mismas condiciones pueden producir un torbellino de nieve , un diablo de nieve o, a veces, un "torbellino de nieve", aunque el calentamiento diferencial es más difícil en áreas cubiertas de nieve. [36]
Los remolinos de vapor son pequeñas columnas de aire saturado de altura variable pero diámetro pequeño que se forman cuando el aire frío se encuentra sobre un cuerpo de agua mucho más cálido o una superficie saturada. [37] También se observan a menudo en el vapor que se eleva desde las centrales eléctricas . [38]
