Un mesociclón es una región de rotación ( vórtice ) de mesoescala meso-gamma (o escala de tormenta) , típicamente de alrededor de 2 a 6 millas (3,2 a 9,7 km) de diámetro, que se observa con mayor frecuencia en el radar dentro de las tormentas eléctricas . En el hemisferio norte, generalmente se encuentra en el flanco trasero derecho (borde posterior con respecto a la dirección del movimiento) de una supercélula , o a menudo en el flanco oriental o delantero de una variedad de supercélula de alta precipitación . El área cubierta por la circulación de un mesociclón puede tener varios kilómetros (millas) de ancho, pero es sustancialmente más grande que cualquier tornado que pueda desarrollarse dentro de ella, y es dentro de los mesociclones donde se forman los tornados intensos . [1]
Los mesociclones son vórtices de mediana escala de aire ascendente y convergente que circulan alrededor de un eje vertical. Se asocian con mayor frecuencia con una región local de baja presión . Su rotación es (normalmente) en la misma dirección que los sistemas de baja presión en un hemisferio determinado: en el sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur, con la única excepción ocasional de los mesociclones de menor escala. Los mesoanticiclones que giran en dirección opuesta pueden acompañar a los mesociclones dentro de una supercélula, pero tienden a ser más débiles y a menudo más transitorios que los mesociclones, que pueden mantenerse durante decenas de minutos u horas, y también formarse cíclicamente en sucesión dentro de una supercélula. Los mesoanticiclones son relativamente comunes en las supercélulas que se mueven hacia la izquierda y que se separan de las supercélulas originales en ciertos regímenes de cizalladura del viento vertical.
Un mesociclón suele ser un fenómeno difícil de observar directamente. La evidencia visual de rotación, como bandas curvas de flujo de entrada , puede sugerir la presencia de un mesociclón, pero el cilindro de aire en circulación suele ser demasiado grande para ser reconocido cuando se ve desde el suelo, o puede no contener nubes lo suficientemente distintas del aire más tranquilo circundante. para que el flujo de aire circulante sea evidente.
Los mesociclones se identifican mediante observaciones del radar meteorológico Doppler como una firma de rotación que cumple con criterios específicos de magnitud, profundidad vertical y duración. En las pantallas de radar NEXRAD de EE. UU. , los mesociclones identificados algorítmicamente, como mediante el algoritmo de detección de mesociclón (MDA), generalmente se resaltan con un círculo amarillo sólido en la pantalla de velocidad Doppler ; Otros servicios meteorológicos pueden tener otras convenciones. [ cita necesaria ]
Son motivo de gran preocupación cuando se encuentran dentro de tormentas severas, ya que los mesociclones a menudo ocurren junto con corrientes ascendentes en supercélulas, dentro de las cuales se pueden formar tornados cerca del intercambio con una corriente descendente.
Los mesociclones están localizados, aproximadamente de 2 km (1,2 millas) a 10 km (6,2 millas) de diámetro dentro de fuertes tormentas eléctricas. [2] Las tormentas que contienen mesociclones persistentes son tormentas de supercélulas (aunque algunas supercélulas e incluso tormentas de tornados no producen relámpagos ni truenos y, por lo tanto, técnicamente no son tormentas). El radar meteorológico Doppler se utiliza para identificar mesociclones. Un mesovórtice es una característica rotacional similar, pero típicamente más pequeña y más débil, asociada con las líneas de turbonada .
Los mesociclones se forman cuando fuertes cambios de la velocidad y/o dirección del viento con la altura (" cizalladura del viento ") hacen que partes de la parte inferior de la atmósfera giren en rollos invisibles en forma de tubos. Luego, la corriente ascendente convectiva de una tormenta atrae este aire giratorio, inclinando la orientación de los rodillos hacia arriba (de paralelo al suelo a perpendicular) y haciendo que toda la corriente ascendente gire como una columna vertical. [3]
A medida que la corriente ascendente gira e ingiere aire más frío y húmedo procedente de la corriente descendente del flanco delantero (FFD), puede formar una pared de nubes, una capa giratoria de nubes que desciende desde la base de las nubes de tormenta ambientales debajo del mesociclón de nivel medio. La pared de nubes tiende a formarse más cerca del centro del mesociclón. A medida que desciende, puede formarse una nube en forma de embudo cerca de su centro. Esta suele ser la primera etapa visible del desarrollo de un tornado .
La siguiente galería muestra las tres etapas de desarrollo de un mesociclón y una vista del movimiento relativo de la tormenta en el radar de un tornado productor de mesociclón sobre Greensburg, Kansas, el 4 de mayo de 2007. La tormenta estaba en proceso de producir un tornado EF5 en el tiempo de la imagen.
La forma más fiable de detectar un mesociclón es mediante el radar meteorológico Doppler . Los valores altos cercanos de signo opuesto dentro de los datos de velocidad son la forma en que se detectan. [4] Los mesociclones se ubican con mayor frecuencia en el flanco trasero derecho de las tormentas supercelulares y cuando están incrustados dentro de líneas de turbonada (mientras que los mesovórtices se forman con mayor frecuencia en el flanco frontal de las líneas de turbonada), y pueden distinguirse por una firma de rotación de eco en forma de gancho en una mapa de radar meteorológico. Las señales visuales, como una nube de pared giratoria o un tornado, también pueden indicar la presencia de un mesociclón. Esta es la razón por la que el término ha adquirido un uso más amplio en relación con las características giratorias en tormentas severas.
La formación de tornados no se comprende completamente, pero a menudo ocurre de dos maneras. [5] [6]
En el primer método se deben cumplir dos condiciones. En primer lugar, debe formarse un efecto de giro horizontal en la superficie de la Tierra. Esto suele originarse en cambios bruscos de dirección o velocidad del viento, conocidos como cizalladura del viento. [7] En segundo lugar, debe estar presente una nube cumulonimbus, u ocasionalmente una nube cúmulo. [7]
Durante una tormenta, las corrientes ascendentes en ocasiones son lo suficientemente poderosas como para elevar la fila de aire horizontal que gira hacia arriba, convirtiéndola en una columna de aire vertical. Esta columna de aire vertical se convierte entonces en la estructura básica del tornado. Los tornados que se forman de esta manera suelen ser débiles y generalmente duran menos de 10 minutos. [7]
El segundo método ocurre durante una tormenta supercelular, en corrientes ascendentes dentro de la tormenta. Cuando los vientos se intensifican, la fuerza liberada puede hacer que las corrientes ascendentes giren. Esta corriente ascendente giratoria se conoce como mesociclón. [8]
Para que un tornado se forme de esta manera, una corriente descendente por el flanco trasero ingresa al centro del mesociclón desde atrás. El aire frío, al ser más denso que el aire caliente, puede penetrar la corriente ascendente. La combinación de corrientes ascendentes y descendentes completa el desarrollo de un tornado. Los tornados que se forman con este método suelen ser violentos y pueden durar más de una hora. [7]
Un vórtice convectivo de mesoescala (MCV), también conocido como centro de vorticidad de mesoescala o remolino de Neddy, [9] es un mesociclón dentro de un sistema convectivo de mesoescala (MCS) que atrae los vientos hacia un patrón circular, o vórtice, en los niveles medios del troposfera y normalmente está asociado con una corriente anticiclónica en altura, con una región de cizalladura del viento aeronáuticamente problemática entre el aire superior e inferior. Con un núcleo de sólo 30 a 60 millas (48 a 97 km) de ancho y de 1 a 3 millas (1,6 a 4,8 km) de profundidad, un MCV a menudo pasa desapercibido en los mapas meteorológicos estándar . Los MCV pueden persistir hasta dos días después de que su sistema convectivo de mesoescala principal se haya disipado. [9]
El MCV huérfano puede convertirse en la semilla de la próxima tormenta eléctrica. Un MCV que se desplaza hacia aguas tropicales, como el Golfo de México, puede servir como núcleo de un ciclón tropical . Un ejemplo de ello fue el huracán Barry en 2019 . Los MCV pueden producir tormentas de viento muy grandes; a veces los vientos pueden alcanzar más de 100 millas por hora (160 km/h). El Derecho del Medio Oeste Sur de mayo de 2009 fue un evento de vórtice convectivo de mesoescala y derecho extremadamente progresivo que azotó el sureste de Kansas, el sur de Missouri y el suroeste de Illinois el 8 de mayo de 2009.
