Una firma de escombros de tornado ( TDS ), a menudo denominada coloquialmente como bola de escombros , [1] es un área de alta reflectividad en el radar meteorológico causada por escombros que se elevan al aire, generalmente asociados con un tornado . [1] [2] Una TDS también puede indicarse mediante productos de radar de polarización dual , designados como firma de escombros de tornado polarimétrico ( PTDS ). El radar polarimétrico puede discernir hidrometeoros meteorológicos y no meteorológicos y la ubicación conjunta de una PTDS con la reflectividad mejorada de una bola de escombros son utilizados por los meteorólogos como confirmación de que se está produciendo un tornado. [3]
Las bolas de escombros pueden ser el resultado de escombros antropogénicos o de biomasa y es más probable que se produzcan si un tornado cruza un entorno "rico en objetivos", como un bosque o un área poblada. Es más probable que se observe un TDS cuando un tornado está más cerca de un sitio de radar y cuanto más lejos del radar se observe un TDS, es más probable que el tornado sea más fuerte. Como resultado de los fuertes vientos necesarios para dañar las estructuras y lanzar escombros al aire, las bolas de escombros normalmente son el resultado de tornados EF3 o más fuertes en la Escala Fujita Mejorada . Los tornados más débiles también pueden no causar bolas de escombros debido a su naturaleza principalmente de corta duración y, por lo tanto, es posible que el radar no muestree los escombros. [4] Sin embargo, no todos los tornados que cumplen con dichos requisitos de fuerza exhiben bolas de escombros, dependiendo de su proximidad a las fuentes de escombros y la distancia desde el sitio del radar. [1] Una bola de escombros en las imágenes de radar puede verificar tornados el 70-80% del tiempo. [5]
Las bolas de escombros se ven en las imágenes de reflectividad de radar como un área pequeña y redondeada de altos valores de reflectividad. La investigación realizada sobre bolas de escombros que se observaron durante el Súper Brote de 2011 sugirió que la reflectividad horizontal de las bolas de escombros osciló entre 51 y 72 dBZ durante esos brotes. Los valores de reflectividad también disminuyeron con el aumento de la altura. [1] Debido al tamaño, las formas y las constantes dieléctricas irregulares y variables de las partículas de escombros, las bolas de escombros generalmente producen un coeficiente de correlación ( ρ hv ) menor que 0,80. Los valores de reflectividad diferencial ( Z DR ) asociados con las bolas de escombros generalmente están cerca o por debajo de 0 dB debido a la naturaleza aleatoria y giratoria de los escombros tornádicos. Las bolas de escombros casi siempre están asociadas con un fuerte par de velocidades y la detección basada en algoritmo correspondiente, la firma del vórtice del tornado (TVS) o el algoritmo de detección de tornados (TDA). [6]
Los investigadores desarrollaron un algoritmo, llamado Polarimetric Tornado Debris Signature (PTDS), combinando datos polarimétricos con datos de reflectividad y velocidad, que muestra áreas con una probabilidad de detección superior al 80 %. Se utiliza en las salidas de radar meteorológico del Servicio Meteorológico Nacional de los EE. UU . [7]