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Remolino de polvo

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.

Formación

Un remolino de polvo en Cracovia , Polonia

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.

Intensidad y duración

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]

Peligros

Gran remolino de polvo en México
Daños a una vivienda por un fuerte remolino de polvo en Iowa, EE.UU.
Daños leves en el costado de una casa debido a un fuerte remolino de polvo en Iowa, EE. UU.

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]

Actividades eléctricas

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]

Remolinos de polvo marcianos

Un remolino de polvo capturado por el rover Curiosity en 2020

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.

Nombres alternativos

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]

Fenómenos relacionados

Diablos de ceniza

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.

Remolinos de fuego

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]

Diablos del heno

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]

Diablos de nieve

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]

Diablos de vapor

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]

Referencias

  1. ^ "remolino de polvo". Glosario de meteorología . Sociedad Meteorológica Estadounidense . 2016.
  2. ^ Glosario de meteorología. Sociedad Meteorológica Estadounidense . 2000. ISBN 978-1-878220-34-9. Archivado desde el original el 30 de enero de 2009.
  3. ^ "Dust Devil". weather.gov . Servicio Meteorológico Nacional . Consultado el 26 de mayo de 2021 .
  4. ^ Ludlum, David M. (1997). Guía de campo de la Sociedad Nacional Audubon sobre el clima de América del Norte . Knopf. ISBN 978-0-679-40851-2.
  5. ^ Thompson, Andrea. "¿Cómo se forman los remolinos de polvo?". Scientific American . Consultado el 26 de mayo de 2021 .
  6. ^ "¿Qué es un Dust Devil?". Foros de Death-Valley.us . 20 de mayo de 2003. Archivado desde el original el 3 de junio de 2003. Consultado el 17 de mayo de 2023 .
  7. ^ "Remolinos de polvo: remolinos efímeros que pueden causar problemas". Arizona Vacation Planner. Archivado desde el original el 18 de julio de 2012. Consultado el 5 de octubre de 2007 .
  8. ^ "¿Remolino de polvo anticiclónico?". 30 de mayo de 2005. Archivado desde el original el 6 de abril de 2023. Consultado el 29 de abril de 2022 .
  9. ^ "Eventos de remolinos de polvo". Centros Nacionales de Información Ambiental . Servicio Meteorológico Nacional . Consultado el 11 de junio de 2022 .
  10. ^ "Dust Devil" (Diablos de polvo). www.weather.gov . Consultado el 11 de junio de 2022 .
  11. ^ NCDC: Detalles del evento Archivado el 29 de enero de 2009 en Wayback Machine . Centro Nacional de Datos Climáticos . Consultado el 5 de junio de 2008.
  12. ^ "Hombre muere en una tormenta de viento". The New York Times . 21 de mayo de 2003 . Consultado el 1 de mayo de 2010 .
  13. ^ "Informe de eventos de Arizona: remolino de polvo". Centros Nacionales de Información Ambiental . Servicio Meteorológico Nacional . Consultado el 11 de junio de 2022 .
  14. ^ "Leyenda, tradición y legado: los remolinos de polvo se abalanzan como espectáculo secundario en el desierto | julio de 2012 | revista TPW". tpwmagazine.com . Consultado el 11 de junio de 2022 .
  15. ^ Este raro incidente meteorológico fue objeto de un estudio del Escuadrón Meteorológico de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos : Clarence Giles, "El Escuadrón Meteorológico de la Fuerza Aérea pronostica y estudia el clima para mantener seguros a los miembros del servicio", https://web.archive.org/web/20150518114436/http://fortblissbugle.com/air-force-weather-squadron-forecasts-studies-weather-to-keep-servicemembers-safe/ archivado el 18 de mayo de 2015 Fort Bliss Bugle , Noticias de la unidad, pág. 1A (12 de enero de 2011)
  16. ^ "Mira: los baños portátiles se elevan en espiral hacia el cielo mientras los visitantes de los parques de Colorado se esconden de la tormenta de viento". Newsweek . 19 de junio de 2018 . Consultado el 11 de junio de 2022 .
  17. ^ Lane, Damon. "El demonio de polvo de Colorado lanza baños portátiles". Vigilancia de tormenta en Texas . Archivado desde el original el 16 de junio de 2018. Consultado el 16 de junio de 2018 .
  18. ^ Dos niños murieron cuando un castillo inflable fue arrastrado por los aires por un 'remolino de polvo' en el centro de China, South China Morning Post , 1 de abril de 2019
  19. ^ Lorenz, Ralph (2005). "Peligro de remolinos de polvo para la aviación: una revisión de los informes de accidentes aéreos de EE. UU." (PDF) . Journal of Meteorology . 28 (298): 178–184 . Consultado el 17 de septiembre de 2012 .
  20. ^ "Dust Devils". Asociación de Paracaidistas de Estados Unidos. 9 de julio de 2012. Archivado desde el original el 17 de septiembre de 2017. Consultado el 12 de agosto de 2014 .
  21. ^ "El instructor de paracaidismo Tony Rokov murió en un accidente en el aeropuerto de Goulburn". Sydney Morning Herald . 22 de noviembre de 2015 . Consultado el 22 de noviembre de 2015 .
  22. ^ "Parapentista aterrizó a 180 km de distancia después de ser arrojado por un acantilado por un remolino de polvo". Sydney Morning Herald . 3 de enero de 2019 . Consultado el 3 de enero de 2019 .
  23. ^ "Informe de eventos de Nevada: remolino de polvo". Centros Nacionales de Información Ambiental . Servicio Meteorológico Nacional . Consultado el 11 de junio de 2022 .
  24. ^ "Base de datos europea sobre fenómenos meteorológicos extremos". Archivado desde el original el 17 de agosto de 2023.
  25. ^ "El seguimiento de los remolinos de polvo de Arizona ayuda a los científicos a comprender los efectos eléctricos y atmosféricos de las tormentas de polvo en Marte" (Comunicado de prensa). Universidad de California, Berkeley. 29 de mayo de 2002. Consultado el 1 de diciembre de 2006 .
  26. ^ Houser, Jeffrey G.; Farrell, William M.; Metzger, SM (2003). "Actividad magnética ULF y ELF de un remolino de polvo terrestre". Geophysical Research Letters . 30 (1): 1027. Código Bibliográfico :2003GeoRL..30.1027H. doi :10.1029/2001GL014144. ISSN  1944-8007. S2CID  134000306. Archivado desde el original el 22 de octubre de 2021 . Consultado el 6 de noviembre de 2020 .
  27. ^ Kok, JF; Renno, NO (2006). "Mejora de la emisión de aerosoles de polvo mineral mediante fuerzas eléctricas" (PDF) . Geophysical Research Letters . 33 (28 de agosto): L19S10. Bibcode :2006GeoRL..3319S10K. doi : 10.1029/2006GL026284 . hdl :2027.42/95661.
  28. ^ Smith, Peter; Renno, Nilton (6 de junio de 2001). "Estudio de los remolinos de polvo de la Tierra para una posible misión a Marte". UniSci News. Archivado desde el original el 19 de abril de 2012. Consultado el 1 de diciembre de 2006 .
  29. ^ "willy willy", Wikcionario , 25 de abril de 2022 , consultado el 18 de noviembre de 2022
  30. ^ "viento de hadas". Referencia de Oxford . Consultado el 14 de mayo de 2020 .
  31. ^ "La ola de calor genera un 'viento mágico' en Irlanda". MNN – Mother Nature Network . Consultado el 14 de mayo de 2020 .
  32. ^ Modelado de incendios forestales, observaciones y análisis por infrarrojos Archivado el 27 de marzo de 2007 en Wayback Machine.
  33. ^ "Se avistaron remolinos de heno en un campo cerca de Bristol". BBC News . Londres. 5 de julio de 2019 . Consultado el 22 de abril de 2023 .
  34. ^ Lumley, Sarah; Taylor, Michael (10 de julio de 2018). "Un gigantesco remolino de viento del tipo 'diablo del heno' arrasa un campo en la campiña de Somerset". Daily Mirror . Londres . Consultado el 22 de abril de 2023 .
  35. ^ "El diablo del heno fue captado en video en Oregon". WTVY News 4 (NBC News Channel) . Dothan, Alabama. 10 de julio de 2017. Consultado el 22 de abril de 2023 .
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  38. ^ Lyons, Walter A. (1997). El libro de respuestas sobre el tiempo a mano . Detroit, MI: Visible Ink Press. ISBN 0-7876-1034-8.

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