La corriente descendente del flanco trasero ( RFD , por sus siglas en inglés) es una región de aire seco que envuelve la parte posterior de un mesociclón en una tormenta supercelular . [1] Se cree que estas áreas de aire descendente son esenciales para la producción de muchos tornados supercelulares. El granizo grande dentro de la corriente descendente del flanco trasero a menudo se muestra brillantemente como un gancho en las imágenes del radar meteorológico , lo que produce el característico eco en forma de gancho , que a menudo indica la presencia de un tornado. [1]
La corriente descendente del flanco trasero puede surgir debido a la flotabilidad negativa , que puede generarse por anomalías de frío producidas en la parte trasera de la tormenta supercelular por enfriamiento por evaporación de la precipitación o fusión del granizo , o inyección de aire seco y más frío en la nube, y por gradientes de presión de perturbación vertical que pueden surgir de gradientes verticales de vorticidad vertical, estancamiento del flujo ambiental en una corriente ascendente y perturbaciones de presión debido a variaciones de flotabilidad vertical (que se deben parcialmente a efectos hidrostáticos). [2]
Las perturbaciones de presión vertical se generan por la acumulación de presión debido a la flotabilidad vertical, lo que crea un gradiente de perturbación de presión. El aire que desciende generalmente es seco y, a medida que desciende, el aire se calienta adiabáticamente y puede formar un claro en la capa de nubes llamado ranura clara. [2] Se puede observar que una ranura clara envuelve un tornado o se forma a partir de un tornado en forma de herradura. Es muy probable que este claro sea la formación de la región de eco en forma de gancho asociada con la formación de tornados. [2] Una RFD que se origina en aire seco que se calienta adiabáticamente puede producir observaciones más cálidas a partir de la RFD en la superficie.
Los RFD pueden presentarse como una ranura transparente que envuelve al menos dos tercios del tornado , pero la ranura transparente no siempre es evidente en los casos en que hay un RFD. Muchos documentos indican que existen excesos de presión superficial de hasta unos pocos milibares dentro de los RFD. [2] Algunos hallazgos mostraron que dentro de los RFD la temperatura potencial equivalente (θe) es fría con respecto a la entrada. Además, los valores más bajos de temperatura potencial de bulbo húmedo (θw) observados en la superficie estaban dentro del RFD. Sin embargo, también hay observaciones de aire cálido con un θe alto dentro de los RFD. [2]
En comparación con la corriente descendente del flanco delantero (FFD), la corriente descendente del flanco trasero (RFD) está compuesta por aire cálido y seco. Esto se debe a que la RFD desciende desde los niveles medios de la atmósfera, lo que produce un calentamiento por compresión de las parcelas que se mueven hacia abajo. La FFD, en cambio, está impulsada por la carga de precipitación y el enfriamiento por evaporación en el núcleo de precipitación de una tormenta supercelular, lo que hace que la FFD sea relativamente fría y húmeda. Se cree que ambos factores son importantes en la formación de tornados.
Las corrientes descendentes del flanco trasero tienen una asociación bien establecida con los ecos en forma de gancho. [3] [4] En primer lugar, la corriente descendente inicial del flanco trasero es aire desde arriba transportado hasta la superficie al chocar y mezclarse con la tormenta. [2] En segundo lugar, los ecos en forma de gancho se forman a través de la advección de precipitación desde la parte trasera del eco principal alrededor de la región de fuerte corriente ascendente. [2] Por lo tanto, la carga de precipitación y el enfriamiento por evaporación inducidos por el eco en forma de gancho pueden mejorar la corriente descendente. Algunas observaciones mostraron la presencia de una corriente descendente mejorada en la proximidad de la rotación de nivel bajo más fuerte, detrás de la corriente ascendente de la tormenta principal.
El aire ambiental seco también se arrastra hacia la corriente descendente y el enfriamiento por evaporación ayuda a crear aire con mayor flotabilidad negativa. A medida que cae la precipitación, el aire arrastrado frío circula hacia abajo y finalmente llega a la superficie. Esto contribuye a la circulación para formar un eco en forma de gancho. Se concluyó que la presencia de un eco en forma de gancho puede reflejar la intensificación de la corriente descendente.
Muchos investigadores se han dado cuenta de que las corrientes descendentes del flanco trasero, especialmente las asociadas con los ecos en forma de gancho, son fundamentalmente críticas para la formación de tornados (tornadogénesis). En 1975, Ted Fujita originó la hipótesis del reciclaje de la tornadogénesis: [3] Primero, el aire de la corriente descendente se recircula hacia el tornado (en desarrollo), lo que da como resultado una convergencia apreciable en el lado trasero del tornado (aún en desarrollo). Luego, el transporte descendente del momento angular por la precipitación y el reciclaje del aire hacia el tornado crearán una aceleración tangencial necesaria para la intensificación del tornado como un bucle de retroalimentación positiva .
Las observaciones de pares de vorticidad de bajo nivel dentro de los RFD indican que la inclinación de la vorticidad por el RFD es importante en la formación de tornados dentro de tormentas supercelulares. Durante la fase de tornadogénesis en las supercélulas, las parcelas de aire que se infiltran en el tornado o tornado incipiente parecen pasar regularmente a través del eco en gancho y el RFD, lo que puede servir como base para la hipótesis de reciclaje de Fujita . Además, las observaciones de la ranura despejada durante y justo antes de la etapa tornádica, implican que el aire que se infiltra en el tornado puede provenir del RFD.
Por lo general, la generación de una gran vorticidad vertical cerca de la superficie en un entorno que es necesario para la tornadogénesis se atribuye a las corrientes descendentes. Sin embargo, los tornados pueden surgir en ausencia de una corriente descendente en entornos que contienen vorticidad vertical preexistente en la superficie, como en algunos casos de tornadogénesis no supercelular.
Las corrientes descendentes pueden tener las siguientes funciones en la mesociclogénesis cercana al suelo: [2] [5]