Un tornado es una columna de aire que gira violentamente y que está en contacto tanto con la superficie de la Tierra como con una nube cumulonimbus o, en casos raros, con la base de una nube cúmulo . A menudo se le conoce como tornado , torbellino o ciclón , [1] aunque la palabra ciclón se usa en meteorología para nombrar un sistema meteorológico con un área de baja presión en el centro alrededor del cual, desde un observador que mira hacia la superficie de En la Tierra, los vientos soplan en el sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido de las agujas del reloj en el sur. [2] Los tornados vienen en muchas formas y tamaños, y a menudo (pero no siempre) son visibles en forma de un embudo de condensación que se origina en la base de una nube cumulonimbus, con una nube de escombros y polvo en rotación debajo. La mayoría de los tornados tienen velocidades de viento inferiores a 180 kilómetros por hora (110 millas por hora), miden unos 80 metros (250 pies) de ancho y viajan varios kilómetros (unas pocas millas) antes de disiparse. Los tornados más extremos pueden alcanzar velocidades de viento de más de 480 kilómetros por hora (300 mph), tienen más de 3 kilómetros (2 millas) de diámetro y permanecen en el suelo por más de 100 km (62 millas). [3] [4] [5]
Varios tipos de tornados incluyen el tornado de múltiples vórtices , la tromba terrestre y la tromba marina . Las trombas marinas se caracterizan por una corriente de viento en espiral en forma de embudo, que se conecta a un gran cúmulo o nube cumulonimbus. Generalmente se clasifican como tornados no supercelulares que se desarrollan sobre cuerpos de agua, pero existe desacuerdo sobre si clasificarlos como tornados verdaderos. Estas columnas de aire en espiral se desarrollan con frecuencia en áreas tropicales cercanas al ecuador y son menos comunes en latitudes altas . [6] Otros fenómenos similares a tornados que existen en la naturaleza incluyen el gustnado , el remolino de polvo , el remolino de fuego y el demonio de vapor .
Los tornados ocurren con mayor frecuencia en América del Norte (particularmente en las regiones central y sureste de los Estados Unidos conocidas coloquialmente como Tornado Alley ; Estados Unidos y Canadá tienen, con diferencia, la mayor cantidad de tornados de todos los países del mundo). [7] Los tornados también ocurren en Sudáfrica , gran parte de Europa (excepto la mayor parte de los Alpes), Australia occidental y oriental, Nueva Zelanda, Bangladesh y el este adyacente de la India, Japón, Filipinas y el sureste de América del Sur (Uruguay y Argentina). [8] [9] Los tornados se pueden detectar antes o en el momento en que ocurren mediante el uso de un radar Doppler de pulso al reconocer patrones en los datos de velocidad y reflectividad, como ecos de gancho o bolas de escombros , así como mediante los esfuerzos de los observadores de tormentas . [ cita necesaria ]
Existen varias escalas para calificar la fuerza de los tornados. La escala Fujita clasifica los tornados según los daños causados y ha sido reemplazada en algunos países por la Escala Fujita mejorada actualizada . Un tornado F0 o EF0, la categoría más débil, daña árboles, pero no estructuras sustanciales. Un tornado F5 o EF5 , la categoría más fuerte, arranca edificios de sus cimientos y puede deformar grandes rascacielos . La escala TORRO similar va desde T0 para tornados extremadamente débiles hasta T11 para los tornados más poderosos conocidos. [10] La escala internacional de Fujita también se utiliza para calificar la intensidad de los tornados y otros eventos de viento en función de la gravedad del daño que causan. [11] Los datos del radar Doppler , la fotogrametría y los patrones de remolino del suelo ( marcas trocoidales ) también se pueden analizar para determinar la intensidad y asignar una calificación. [12] [13]
La palabra tornado proviene de la palabra española tornado (participio pasado de 'girar', o 'haber girado', que proviene del latín tonare 'tronar'). [14] [15] El fenómeno opuesto a los tornados son los extendidos derechos en línea recta ( / d ə ˈ r eɪ tʃ oʊ / , del español : derecho Pronunciación en español: [deˈɾetʃo] , 'recto'). A un tornado también se le conoce comúnmente como "tornado" o el antiguo término coloquial ciclón . [16] [17]
Un tornado es una columna de aire que gira violentamente, en contacto con el suelo, ya sea colgando de una nube cumuliforme o debajo de una nube cumuliforme, y a menudo (pero no siempre) visible como una nube en embudo. [18] Para que un vórtice se clasifique como tornado, debe estar en contacto tanto con el suelo como con la base de la nube. El término no está definido con precisión; por ejemplo, no hay acuerdo sobre si los aterrizajes separados del mismo embudo constituyen tornados separados. [5] Tornado se refiere al vórtice del viento, no a la nube de condensación. [19] [20]
Un tornado no es necesariamente visible; sin embargo, la intensa baja presión causada por las altas velocidades del viento (como se describe por el principio de Bernoulli ) y la rápida rotación (debido al equilibrio ciclostrófico ) generalmente hacen que el vapor de agua en el aire se condense en gotas de nubes debido al enfriamiento adiabático . Esto da como resultado la formación de una nube de embudo visible o embudo de condensación. [21]
Existe cierto desacuerdo sobre la definición de nube en embudo y embudo de condensación. Según el Glosario de Meteorología , una nube en embudo es cualquier nube giratoria colgante de un cúmulo o cumulonimbus y, por tanto, la mayoría de los tornados se incluyen en esta definición. [22] Entre muchos meteorólogos, el término 'nube en embudo' se define estrictamente como una nube en rotación que no está asociada con fuertes vientos en la superficie, y embudo de condensación es un término amplio para cualquier nube en rotación debajo de una nube cumuliforme. [5]
Los tornados a menudo comienzan como nubes en forma de embudo sin fuertes vientos asociados en la superficie, y no todas las nubes en forma de embudo evolucionan hasta convertirse en tornados. La mayoría de los tornados producen fuertes vientos en la superficie mientras el embudo visible todavía está sobre el suelo, por lo que es difícil discernir la diferencia entre una nube en forma de embudo y un tornado desde la distancia. [5]
En ocasiones, una sola tormenta producirá más de un tornado, ya sea simultáneamente o sucesivamente. Los tornados múltiples producidos por la misma célula tormentosa se denominan "familia de tornados". [23] A veces se generan varios tornados a partir del mismo sistema de tormentas a gran escala. Si no hay una interrupción en la actividad, esto se considera un brote de tornado (aunque el término "brote de tornado" tiene varias definiciones). Un período de varios días sucesivos con brotes de tornados en la misma área general (generados por múltiples sistemas climáticos) es una secuencia de brotes de tornados, ocasionalmente denominada brote de tornados extendido. [18] [24] [25]
La mayoría de los tornados adoptan la apariencia de un embudo estrecho , de unos cientos de metros (yardas) de ancho, con una pequeña nube de escombros cerca del suelo. Los tornados pueden quedar completamente oscurecidos por la lluvia o el polvo. Estos tornados son especialmente peligrosos, ya que incluso los meteorólogos experimentados podrían no verlos. [26]
Las trombas terrestres pequeñas y relativamente débiles pueden ser visibles sólo como un pequeño remolino de polvo en el suelo. Aunque es posible que el embudo de condensación no se extienda hasta el suelo, si los vientos en la superficie asociados son superiores a 64 km/h (40 mph), la circulación se considera un tornado. [19] Un tornado con un perfil casi cilíndrico y una altura relativamente baja a veces se denomina tornado de "estufa". Los tornados grandes que parecen al menos tan anchos como la altura de la nube al suelo pueden parecer grandes cuñas clavadas en el suelo, por lo que se les conoce como "tornados en cuña" o "cuñas". [27] La clasificación de "estufa" también se utiliza para este tipo de tornado si se ajusta a ese perfil. Una cuña puede ser tan ancha que parezca un bloque de nubes oscuras, más ancha que la distancia desde la base de la nube hasta el suelo. Incluso los observadores de tormentas experimentados pueden no ser capaces de distinguir a distancia la diferencia entre una nube baja y un tornado en cuña. Muchos tornados importantes, aunque no todos, son cuñas. [27]
Los tornados en la etapa de disipación pueden parecerse a tubos o cuerdas estrechas y, a menudo, se curvan o retuercen en formas complejas. Se dice que estos tornados están "saliendo de cuerdas" o convirtiéndose en "tornados de cuerdas". Cuando salen, la longitud de su embudo aumenta, lo que obliga a los vientos dentro del embudo a debilitarse debido a la conservación del momento angular . [28] Los tornados de múltiples vórtices pueden aparecer como una familia de remolinos que giran alrededor de un centro común, o pueden estar completamente oscurecidos por la condensación, el polvo y los escombros, pareciendo ser un solo embudo. [29]
En los Estados Unidos, los tornados tienen un promedio de alrededor de 500 pies (150 m) de ancho. [26] Sin embargo, existe una amplia gama de tamaños de tornados. Los tornados débiles, o los tornados fuertes pero que se disipan, pueden ser extremadamente estrechos, a veces de sólo unos pocos pies o un par de metros de ancho. Se informó que un tornado tuvo una trayectoria de daños de solo 7 pies (2,1 m) de largo. [26] En el otro extremo del espectro, los tornados en cuña pueden tener una trayectoria de daño de una milla (1,6 km) de ancho o más. Un tornado que afectó a Hallam, Nebraska el 22 de mayo de 2004, tuvo hasta 2,5 millas (4,0 km) de ancho en el suelo, y un tornado en El Reno, Oklahoma el 31 de mayo de 2013, tuvo aproximadamente 2,6 millas (4,2 km) de ancho. , el más amplio registrado. [4] [30]
En los Estados Unidos, el tornado promedio viaja por tierra a lo largo de 5 millas (8,0 km). Sin embargo, los tornados son capaces de causar daños tanto más cortos como más largos: se informó que un tornado tuvo un daño de solo 7 pies (2,1 m) de largo, mientras que el tornado que ostenta el récord de longitud de su camino, el Tornado Tri-State , que afectó partes de Missouri , Illinois e Indiana el 18 de marzo de 1925; estuvo en tierra de forma continua durante 219 millas (352 km). [26] Muchos tornados que parecen tener longitudes de trayectoria de 100 millas (160 km) o más están compuestos por una familia de tornados que se han formado en rápida sucesión; sin embargo, no hay pruebas sustanciales de que esto haya ocurrido en el caso del Tornado Tri-State. [24] De hecho, un nuevo análisis moderno de la trayectoria sugiere que el tornado pudo haber comenzado 15 millas (24 km) más al oeste de lo que se pensaba anteriormente. [31]
Los tornados pueden tener una amplia gama de colores, dependiendo del entorno en el que se forman. Los que se forman en ambientes secos pueden ser casi invisibles, marcados solo por escombros arremolinados en la base del embudo. Los embudos de condensación que recogen pocos o ningún residuo pueden ser de color gris a blanco. Mientras viajan sobre una masa de agua (como una tromba marina), los tornados pueden volverse blancos o incluso azules. Los embudos de movimiento lento, que ingieren una cantidad considerable de desechos y suciedad, suelen ser más oscuros y adquieren el color de los desechos. Los tornados en las Grandes Llanuras pueden volverse rojos debido al tinte rojizo del suelo, y los tornados en áreas montañosas pueden viajar sobre terrenos cubiertos de nieve y volverse blancos. [26]
Las condiciones de iluminación son un factor importante en la aparición de un tornado. Un tornado " contraluz " (visto con el sol detrás) parece muy oscuro. El mismo tornado, visto con el sol a espaldas del observador, puede aparecer gris o blanco brillante. Los tornados que ocurren cerca del momento del atardecer pueden tener muchos colores diferentes, apareciendo en tonos de amarillo, naranja y rosa. [16] [33]
El polvo levantado por los vientos de la tormenta principal, las fuertes lluvias y el granizo y la oscuridad de la noche son factores que pueden reducir la visibilidad de los tornados. Los tornados que ocurren en estas condiciones son especialmente peligrosos, ya que sólo las observaciones del radar meteorológico , o posiblemente el sonido de un tornado que se acerca, sirven como advertencia para quienes se encuentran en el camino de la tormenta. Los tornados más importantes se forman debajo de la base de la corriente ascendente de la tormenta , que está libre de lluvia, [34] lo que los hace visibles. [35] Además, la mayoría de los tornados ocurren al final de la tarde, cuando el sol brillante puede atravesar incluso las nubes más espesas. [24]
Cada vez hay más pruebas, incluidas imágenes de radar móvil Doppler on Wheels y relatos de testigos presenciales, de que la mayoría de los tornados tienen un centro claro y tranquilo con una presión extremadamente baja, similar al ojo de los ciclones tropicales . Se dice que los rayos son la fuente de iluminación para quienes afirman haber visto el interior de un tornado. [36] [37] [38]
Los tornados normalmente giran de forma ciclónica (vistos desde arriba, en el sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido de las agujas del reloj en el sur ). Mientras que las tormentas de gran escala siempre giran ciclónicamente debido al efecto Coriolis , las tormentas y los tornados son tan pequeños que la influencia directa del efecto Coriolis es insignificante, como lo indican sus grandes números de Rossby . Las supercélulas y los tornados giran ciclónicamente en simulaciones numéricas incluso cuando se desprecia el efecto Coriolis. [39] [40] Los mesociclones y tornados de bajo nivel deben su rotación a procesos complejos dentro de la supercélula y el entorno ambiental. [41]
Aproximadamente el 1 por ciento de los tornados giran en dirección anticiclónica en el hemisferio norte. Por lo general, sistemas tan débiles como las trombas terrestres y los gustnados pueden rotar anticiclónicamente, y generalmente solo aquellos que se forman en el lado de corte anticiclónico de la corriente descendente del flanco trasero descendente (RFD) en una supercélula ciclónica. [42] En raras ocasiones, los tornados anticiclónicos se forman en asociación con el mesoanticiclón de una supercélula anticiclónica, de la misma manera que el típico tornado ciclónico, o como un tornado acompañante, ya sea como tornado satélite o asociado con remolinos anticiclónicos dentro de una supercélula. [43]
Los tornados emiten ampliamente en el espectro acústico y los sonidos son causados por múltiples mecanismos. Se han informado varios sonidos de tornados, en su mayoría relacionados con sonidos familiares para el testigo y, en general, alguna variación de un silbido. Los sonidos reportados popularmente incluyen un tren de carga, rápidos o cascadas, un motor a reacción cercano o combinaciones de estos. Muchos tornados no son audibles desde mucha distancia; La naturaleza y la distancia de propagación del sonido audible dependen de las condiciones atmosféricas y la topografía. [5]
Los vientos del vórtice del tornado y los remolinos turbulentos que lo constituyen , así como la interacción del flujo de aire con la superficie y los escombros, contribuyen a los sonidos. Las nubes en forma de embudo también producen sonidos. Las nubes en forma de embudo y los pequeños tornados se informan como silbidos, gemidos, zumbidos o zumbidos de innumerables abejas o electricidad, o más o menos armónicos, mientras que muchos tornados se informan como un estruendo continuo y profundo o un sonido irregular de "ruido". [44]
Dado que muchos tornados sólo son audibles cuando están muy cerca, no se debe considerar el sonido como una señal de advertencia confiable de un tornado. Los tornados tampoco son la única fuente de tales sonidos en tormentas eléctricas severas; cualquier viento fuerte y dañino, una fuerte descarga de granizo o un trueno continuo en una tormenta eléctrica pueden producir un sonido rugiente. [45]
Los tornados también producen firmas infrasónicas inaudibles identificables . [46]
A diferencia de las firmas audibles, las firmas de tornados se han aislado; Debido a la propagación a larga distancia del sonido de baja frecuencia, se están realizando esfuerzos para desarrollar dispositivos de predicción y detección de tornados con valor adicional para comprender la morfología, dinámica y creación de los tornados. [47] Los tornados también producen una firma sísmica detectable , y la investigación continúa para aislarla y comprender el proceso. [48]
Los tornados se emiten en el espectro electromagnético , y se detectan efectos esféricos y de campo E. [47] [49] [50] Se observan correlaciones entre los tornados y los patrones de relámpagos. Las tormentas de tornados no contienen más relámpagos que otras tormentas y algunas células de tornados nunca producen rayos. La mayoría de las veces, la actividad general de rayos nube-tierra (CG) disminuye cuando un tornado toca la superficie y regresa al nivel inicial cuando el tornado se disipa. En muchos casos, los tornados y tormentas intensos exhiben un predominio aumentado y anómalo de descargas de CG de polaridad positiva. [51] El electromagnético y los rayos tienen poco o nada que ver directamente con lo que impulsa los tornados (los tornados son básicamente un fenómeno termodinámico ), aunque es probable que existan conexiones con la tormenta y el medio ambiente que afectan a ambos fenómenos. [ cita necesaria ]
La luminosidad ha sido reportada en el pasado y probablemente se debe a la identificación errónea de fuentes de luz externas como relámpagos, luces de la ciudad y destellos de energía de líneas discontinuas, ya que ahora las fuentes internas son poco comunes y no se sabe que alguna vez hayan sido registradas. Además de los vientos, los tornados también presentan cambios en variables atmosféricas como la temperatura , la humedad y la presión atmosférica . Por ejemplo, el 24 de junio de 2003, cerca de Manchester, Dakota del Sur , una sonda midió una disminución de presión de 100 milibares (100 hPa ; 3,0 inHg ). La presión cayó gradualmente a medida que el vórtice se acercaba y luego cayó extremadamente rápidamente a 850 mbar (850 hPa ; 25 inHg ) en el núcleo del violento tornado antes de aumentar rápidamente a medida que el vórtice se alejaba, lo que resultó en un rastro de presión en forma de V. La temperatura tiende a disminuir y el contenido de humedad a aumentar en las inmediaciones de un tornado. [52]
Los tornados a menudo se desarrollan a partir de una clase de tormentas conocidas como supercélulas. Las supercélulas contienen mesociclones , un área de rotación organizada a unos pocos kilómetros/millas de altura en la atmósfera, generalmente de 1,6 a 9,7 km (1 a 6 millas) de ancho. Los tornados más intensos (EF3 a EF5 en la escala Fujita mejorada ) se desarrollan a partir de supercélulas. Además de los tornados, en este tipo de tormentas son habituales lluvias muy intensas, relámpagos frecuentes, fuertes ráfagas de viento y granizo. [53] [54]
La mayoría de los tornados de supercélulas siguen un ciclo de vida reconocible que comienza cuando el aumento de las precipitaciones arrastra consigo un área de aire que desciende rápidamente conocida como corriente descendente del flanco trasero (RFD). Esta corriente descendente se acelera a medida que se acerca al suelo y arrastra consigo el mesociclón giratorio de la supercélula hacia el suelo. [19]
A medida que el mesociclón desciende por debajo de la base de las nubes, comienza a aspirar aire frío y húmedo de la región de corriente descendente de la tormenta. La convergencia del aire caliente en la corriente ascendente y el aire frío provoca la formación de una nube de pared giratoria. El RFD también enfoca la base del mesociclón, haciendo que extraiga aire de un área cada vez más pequeña en el suelo. A medida que la corriente ascendente se intensifica, crea un área de baja presión en la superficie. Esto empuja hacia abajo el mesociclón enfocado, en forma de un embudo de condensación visible. A medida que el embudo desciende, el RFD también llega al suelo, abanicándose hacia afuera y creando un frente de ráfagas que puede causar daños graves a una distancia considerable del tornado. Por lo general, la nube en forma de embudo comienza a causar daños en el suelo (convirtiéndose en un tornado) a los pocos minutos de que el RFD llegue al suelo. [19] [55] Muchos otros aspectos de la formación de tornados (como por qué algunas tormentas forman tornados mientras que otras no, o qué papel preciso desempeñan las corrientes descendentes, la temperatura y la humedad en la formación de tornados) aún no se comprenden bien. [56]
Inicialmente, el tornado tiene una buena fuente de aire cálido y húmedo que fluye hacia adentro para impulsarlo y crece hasta alcanzar la "etapa madura". Esto puede durar desde unos pocos minutos hasta más de una hora, y durante ese tiempo un tornado suele causar el mayor daño y, en casos raros, puede tener más de 1,6 km (1 milla) de ancho. La atmósfera de baja presión en la base del tornado es esencial para la resistencia del sistema. [57] Mientras tanto, el RFD, ahora un área de vientos fríos en la superficie, comienza a envolver el tornado, cortando la entrada de aire caliente que anteriormente alimentaba al tornado. [19] El flujo dentro del embudo del tornado es descendente, suministrando vapor de agua desde la nube de arriba. Esto es contrario al flujo ascendente dentro de los huracanes, que suministra vapor de agua desde el cálido océano que se encuentra debajo. Por lo tanto, la energía del tornado proviene de la nube que se encuentra arriba. El complicado mecanismo se explica en [58] [59]
A medida que el RFD se envuelve completamente y corta el suministro de aire del tornado, el vórtice comienza a debilitarse, volviéndose delgado y parecido a una cuerda. Esta es la "etapa de disipación", que a menudo no dura más que unos pocos minutos, después de la cual termina el tornado. Durante esta etapa, la forma del tornado queda muy influenciada por los vientos de la tormenta principal y puede transformarse en patrones fantásticos. [24] [32] [33] Aunque el tornado se está disipando, todavía es capaz de causar daños. La tormenta se está contrayendo hasta formar un tubo parecido a una cuerda y, debido a la conservación del momento angular , los vientos pueden aumentar en este punto. [28]
A medida que el tornado entra en la etapa de disipación, su mesociclón asociado a menudo también se debilita, ya que la corriente descendente del flanco trasero corta el flujo de entrada que lo impulsa. A veces, en supercélulas intensas, los tornados pueden desarrollarse cíclicamente. A medida que el primer mesociclón y el tornado asociado se disipen, la afluencia de la tormenta puede concentrarse en una nueva área más cercana al centro de la tormenta y posiblemente alimentar un nuevo mesociclón. Si se desarrolla un nuevo mesociclón, el ciclo puede comenzar de nuevo, produciendo uno o más tornados nuevos. Ocasionalmente, el mesociclón antiguo (ocluido) y el mesociclón nuevo producen un tornado al mismo tiempo. [ cita necesaria ]
Aunque esta es una teoría ampliamente aceptada sobre cómo se forman, viven y mueren la mayoría de los tornados, no explica la formación de tornados más pequeños, como trombas terrestres, tornados de larga duración o tornados con múltiples vórtices. Cada uno de ellos tiene diferentes mecanismos que influyen en su desarrollo; sin embargo, la mayoría de los tornados siguen un patrón similar a este. [60]
Un tornado de múltiples vórtices es un tipo de tornado en el que dos o más columnas de aire giran alrededor de sus propios ejes y al mismo tiempo giran alrededor de un centro común. Una estructura de múltiples vórtices puede ocurrir en casi cualquier circulación, pero se observa muy a menudo en tornados intensos. Estos vórtices a menudo crean pequeñas áreas de daños mayores a lo largo de la trayectoria principal del tornado. [5] [19] Este es un fenómeno que se diferencia de un tornado satélite , que es un tornado más pequeño que se forma muy cerca de un tornado grande y fuerte contenido dentro del mismo mesociclón. Puede parecer que el tornado satélite " orbita " el tornado más grande (de ahí el nombre), dando la apariencia de un gran tornado de múltiples vórtices. Sin embargo, un tornado satélite tiene una circulación distinta y es mucho más pequeño que el embudo principal. [5]
El Servicio Meteorológico Nacional define una tromba marina como un tornado sobre el agua. Sin embargo, los investigadores suelen distinguir las trombas marinas de "buen tiempo" de las trombas marinas de tornado (es decir, asociadas con un mesociclón). Las trombas marinas de buen tiempo son menos graves pero mucho más comunes, y son similares a los remolinos de polvo y las trombas terrestres . Se forman en las bases de los cúmulos congestus sobre aguas tropicales y subtropicales. Tienen vientos relativamente débiles, paredes laminares lisas y, por lo general, viajan muy lentamente. Ocurren con mayor frecuencia en los Cayos de Florida y en el norte del Mar Adriático . [61] [62] [63] Por el contrario, las trombas marinas de tornados son tornados más fuertes sobre el agua. Se forman sobre el agua de manera similar a los tornados mesociclónicos, o son tornados más fuertes que cruzan el agua. Dado que se forman a partir de tormentas severas y pueden ser mucho más intensas, más rápidas y más duraderas que las trombas marinas de buen tiempo, son más peligrosas. [64] En las estadísticas oficiales de tornados, las trombas marinas generalmente no se cuentan a menos que afecten la tierra, aunque algunas agencias meteorológicas europeas cuentan las trombas marinas y los tornados juntos. [5] [65]
Una tromba terrestre , o tornado de tubo de polvo , es un tornado no asociado con un mesociclón. El nombre proviene de su caracterización como una "tromba marina de buen tiempo en tierra". Las trombas marinas y terrestres comparten muchas características definitorias, incluida la relativa debilidad, la corta vida útil y un embudo de condensación pequeño y suave que a menudo no llega a la superficie. Los trombas terrestres también crean una nube de polvo claramente laminar cuando entran en contacto con el suelo, debido a su mecánica diferente a la de los verdaderos tornados mesoformes. Aunque suelen ser más débiles que los tornados clásicos, pueden producir fuertes vientos que podrían causar graves daños. [5] [19]
Un gustnado , o tornado de frente de ráfaga , es un pequeño remolino vertical asociado con un frente de ráfaga o ráfaga descendente . Debido a que no están conectados con una base de nubes, existe cierto debate sobre si los gustnados son tornados o no. Se forman cuando el aire de salida seco y frío de una tormenta , que se mueve rápidamente , es impulsado a través de una masa de aire estacionario, cálido y húmedo cerca del límite de salida, lo que da como resultado un efecto "rodante" (a menudo ejemplificado a través de una nube enrollable ). Si la cizalladura del viento en niveles bajos es lo suficientemente fuerte, la rotación se puede girar vertical o diagonalmente y hacer contacto con el suelo. El resultado es un gustnado. [5] [66] Por lo general, causan pequeñas áreas de daño por viento rotacional más intenso entre áreas de daño por viento en línea recta. [ cita necesaria ]
Un remolino de polvo (también conocido como torbellino) se parece a un tornado en el sentido de que es una columna de aire vertical que se arremolina. Sin embargo, se forman bajo cielos despejados y no son más fuertes que los tornados más débiles. Se forman cuando se forma una fuerte corriente ascendente convectiva cerca del suelo en un día caluroso. Si hay suficiente cizalladura del viento en niveles bajos, la columna de aire caliente que se eleva puede desarrollar un pequeño movimiento ciclónico que puede verse cerca del suelo. No se consideran tornados porque se forman durante el buen tiempo y no están asociados con ninguna nube. Sin embargo, en ocasiones pueden provocar daños importantes. [26] [67]
Pueden ocurrir circulaciones de pequeña escala similares a tornados cerca de cualquier fuente intensa de calor superficial. Los que ocurren cerca de incendios forestales intensos se denominan remolinos de fuego . No se consideran tornados, excepto en el raro caso de que se conecten a un pirocúmulo u otra nube cumuliforme arriba. Los remolinos de fuego no suelen ser tan fuertes como los tornados asociados con tormentas eléctricas. Sin embargo, pueden producir daños importantes. [24]
Un diablo de vapor es una corriente ascendente giratoria de entre 50 y 200 metros de ancho (160 y 660 pies) que involucra vapor o humo. Estas formaciones no implican altas velocidades del viento, solo completan unas pocas rotaciones por minuto. Los demonios de vapor son muy raros. La mayoría de las veces se forman a partir del humo que sale de la chimenea de una central eléctrica. Las fuentes termales y los desiertos también pueden ser lugares adecuados para que se forme un demonio de vapor más estrecho y de rotación más rápida. El fenómeno puede ocurrir sobre el agua, cuando el aire frío del Ártico pasa sobre agua relativamente cálida. [26]
La escala Fujita y la escala Fujita mejorada clasifican los tornados según el daño causado. La escala Fujita mejorada (EF) fue una actualización de la escala Fujita más antigua, mediante obtención de expertos , utilizando estimaciones de viento diseñadas y mejores descripciones de daños. La escala EF se diseñó para que un tornado clasificado en la escala Fujita recibiera la misma calificación numérica y se implementó a partir de 2007 en los Estados Unidos. Un tornado EF0 probablemente dañará árboles pero no estructuras sustanciales, mientras que un tornado EF5 puede destrozar árboles. Los edificios se arrancan de sus cimientos dejándolos desnudos e incluso deforman grandes rascacielos . La escala TORRO similar varía desde T0 para tornados extremadamente débiles hasta T11 para los tornados más poderosos conocidos. Los datos del radar meteorológico Doppler , la fotogrametría y los patrones de remolinos del suelo ( marcas cicloidales ) también se pueden analizar para determinar la intensidad y otorgar una calificación. [5] [69] [70]
Los tornados varían en intensidad independientemente de su forma, tamaño y ubicación, aunque los tornados fuertes suelen ser más grandes que los débiles. La asociación con la longitud y duración de la trayectoria también varía, aunque los tornados de trayectoria más larga tienden a ser más fuertes. [71] En el caso de tornados violentos, sólo una pequeña porción de la trayectoria es de intensidad violenta, la mayor parte de la intensidad más alta proviene de subvórtices . [24]
En los Estados Unidos, el 80% de los tornados son tornados EF0 y EF1 (T0 a T3). La tasa de ocurrencia disminuye rápidamente a medida que aumenta la fuerza: menos del 1% son tornados violentos (EF4, T8 o más fuertes). [72] Los registros actuales pueden subestimar significativamente la frecuencia de tornados fuertes (EF2-EF3) y violentos (EF4-EF5), ya que las estimaciones de intensidad basadas en daños se limitan a las estructuras y la vegetación que impacta un tornado. Un tornado puede ser mucho más fuerte de lo que indica su clasificación basada en daños si sus vientos más fuertes ocurren lejos de indicadores de daños adecuados, como en un campo abierto. [73] [74] Fuera de Tornado Alley , y en América del Norte en general, los tornados violentos son extremadamente raros. Aparentemente, esto se debe principalmente al menor número de tornados en general, ya que las investigaciones muestran que las distribuciones de intensidad de los tornados son bastante similares en todo el mundo. Anualmente se producen algunos tornados importantes en Europa, Asia, el sur de África y el sureste de América del Sur. [75]
Estados Unidos tiene el mayor número de tornados de cualquier país, casi cuatro veces más de lo estimado en toda Europa, excluyendo las trombas marinas. [76] Esto se debe principalmente a la geografía única del continente. América del Norte es un continente grande que se extiende desde los trópicos hacia el norte hasta las áreas árticas , y no tiene ninguna cadena montañosa importante de este a oeste que bloquee el flujo de aire entre estas dos áreas. En las latitudes medias , donde ocurren la mayoría de los tornados del mundo, las Montañas Rocosas bloquean la humedad y deforman el flujo atmosférico , forzando un aire más seco en los niveles medios de la troposfera debido a los vientos descendentes y provocando la formación de un área de baja presión a favor del viento. el este de las montañas. El aumento del flujo hacia el oeste frente a las Montañas Rocosas fuerza la formación de una línea seca cuando el flujo en altura es fuerte, [77] mientras que el Golfo de México alimenta abundante humedad de bajo nivel en el flujo del sur hacia el este. Esta topografía única permite frecuentes colisiones de aire cálido y frío, condiciones que generan tormentas fuertes y duraderas durante todo el año. Una gran parte de estos tornados se forman en una zona del centro de Estados Unidos conocida como Tornado Alley . [78] Esta área se extiende hasta Canadá, particularmente Ontario y las provincias de la pradera , aunque el sureste de Quebec , el interior de Columbia Británica y el oeste de Nuevo Brunswick también son propensos a tornados. [79] Los tornados también ocurren en todo el noreste de México. [5]
Estados Unidos tiene un promedio de alrededor de 1.200 tornados por año, seguido por Canadá, con un promedio de 62 reportados por año. [80] La NOAA tiene un promedio más alto de 100 por año en Canadá. [81] Los Países Bajos tienen el mayor número promedio de tornados registrados por área de cualquier país (más de 20, o 0,00048/km 2 , 0,0012/milla cuadrada al año), seguidos por el Reino Unido (alrededor de 33, 0,00013/km 2 , 0,00034 /milla cuadrada por año), aunque son de menor intensidad, más breves [82] [83] y causan daños menores. [76]
Los tornados matan a una media de 179 personas al año en Bangladesh, la mayor cantidad en el mundo. [84] Las razones de esto incluyen la alta densidad de población de la región, la mala calidad de la construcción y la falta de conocimientos sobre seguridad contra tornados. [84] [85] Otras áreas del mundo que tienen tornados frecuentes incluyen Sudáfrica, el área de la Cuenca del Plata , partes de Europa, Australia y Nueva Zelanda, y el Lejano Oriente de Asia. [8] [86]
Los tornados son más comunes en primavera y menos comunes en invierno, pero pueden ocurrir en cualquier época del año en que se presenten condiciones favorables. [24] La primavera y el otoño experimentan picos de actividad, ya que son las estaciones en las que hay vientos más fuertes, cizalladura del viento e inestabilidad atmosférica. [87] Los tornados se concentran en el cuadrante frontal derecho de los ciclones tropicales que tocan tierra , que tienden a ocurrir a finales del verano y en otoño. Los tornados también pueden generarse como resultado de mesovórtices de la pared del ojo , que persisten hasta tocar tierra. [88]
La aparición de tornados depende en gran medida de la hora del día, debido al calentamiento solar . [89] En todo el mundo, la mayoría de los tornados ocurren al final de la tarde, entre las 15:00 (3 pm) y las 19:00 (7 pm) hora local, con un pico cerca de las 17:00 (5 pm). [90] [91] [92] [93] [94] Los tornados destructivos pueden ocurrir en cualquier momento del día. El tornado de Gainesville de 1936, uno de los tornados más mortíferos de la historia, ocurrió a las 8:30 am hora local. [24]
El Reino Unido tiene la mayor incidencia de tornados por unidad de superficie de tierra del mundo. [95] Las condiciones inestables y los frentes climáticos atraviesan las Islas Británicas en todas las épocas del año y son responsables de generar tornados, que en consecuencia se forman en todas las épocas del año. El Reino Unido tiene al menos 34 tornados por año y posiblemente hasta 50. [96] La mayoría de los tornados en el Reino Unido son débiles, pero ocasionalmente son destructivos. Por ejemplo, el tornado de Birmingham de 2005 y el tornado de Londres de 2006 registraron F2 en la escala Fujita y causaron daños y lesiones importantes. [97]
Existen asociaciones con diversas tendencias climáticas y ambientales. Por ejemplo, un aumento en la temperatura de la superficie del mar de una región fuente (por ejemplo, el Golfo de México y el Mar Mediterráneo ) aumenta el contenido de humedad atmosférica. El aumento de la humedad puede provocar un aumento del clima severo y la actividad de tornados, particularmente en la estación fría. [98]
Alguna evidencia sugiere que la Oscilación del Sur está débilmente correlacionada con cambios en la actividad de los tornados, que varían según la estación y la región, así como si la fase ENOS es la de El Niño o La Niña . [99] Las investigaciones han encontrado que ocurren menos tornados y tormentas de granizo en invierno y primavera en las llanuras centrales y meridionales de EE. UU. durante El Niño, y más durante La Niña, que en años en que las temperaturas en el Pacífico son relativamente estables. Las condiciones del océano podrían utilizarse para pronosticar tormentas primaverales extremas con varios meses de antelación. [100]
Los cambios climáticos pueden afectar los tornados a través de teleconexiones al cambiar la corriente en chorro y los patrones climáticos más amplios. El vínculo entre el clima y los tornados se ve confundido por las fuerzas que afectan patrones más amplios y por la naturaleza local y matizada de los tornados. Aunque es razonable sospechar que el calentamiento global puede afectar las tendencias en la actividad de los tornados, [101] dicho efecto aún no es identificable debido a la complejidad, la naturaleza local de las tormentas y los problemas de calidad de las bases de datos. Cualquier efecto variaría según la región. [102]
A mediados del siglo XX comenzaron en Estados Unidos rigurosos intentos de advertir sobre tornados. Antes de la década de 1950, el único método para detectar un tornado era que alguien lo viera en el suelo. A menudo, la noticia de un tornado llegaba a la oficina meteorológica local después de la tormenta. Sin embargo, con la llegada del radar meteorológico, las áreas cercanas a una oficina local podrían recibir alertas anticipadas de condiciones climáticas adversas. Las primeras advertencias públicas de tornado se emitieron en 1950 y las primeras alertas de tornado y perspectivas convectivas se produjeron en 1952. En 1953, se confirmó que los ecos de gancho estaban asociados con tornados. [103] Al reconocer estas firmas de radar, los meteorólogos podrían detectar tormentas eléctricas que probablemente produzcan tornados a varios kilómetros de distancia. [104]
Hoy en día, la mayoría de los países desarrollados tienen una red de radares meteorológicos, que sirve como método principal para detectar señales de ganchos que probablemente estén asociadas con tornados. En los Estados Unidos y algunos otros países, se utilizan estaciones de radar meteorológico Doppler. Estos dispositivos miden la velocidad y la dirección radial (hacia o lejos del radar) de los vientos dentro de una tormenta y, por lo tanto, pueden detectar evidencia de rotación en las tormentas a más de 160 km (100 millas) de distancia. Cuando las tormentas están alejadas de un radar, sólo se observan las áreas altas dentro de la tormenta y no se toman muestras de las áreas importantes debajo. [105] La resolución de los datos también disminuye con la distancia al radar. Algunas situaciones meteorológicas que conducen a la tornadogénesis no son fácilmente detectables por el radar y, en ocasiones, el desarrollo de tornados puede tener lugar más rápidamente de lo que el radar puede completar un escaneo y enviar el lote de datos. Los sistemas de radar meteorológico Doppler pueden detectar mesociclones dentro de una tormenta supercelular. Esto permite a los meteorólogos predecir formaciones de tornados durante las tormentas eléctricas. [106]
A mediados de la década de 1970, el Servicio Meteorológico Nacional de EE. UU . (NWS) incrementó sus esfuerzos para capacitar a observadores de tormentas para que pudieran detectar características clave de las tormentas que indican granizo severo, vientos dañinos y tornados, así como daños por tormentas e inundaciones repentinas . El programa se llamaba Skywarn , y los observadores eran ayudantes del sheriff local, policías estatales, bomberos, conductores de ambulancias, operadores de radioaficionados , observadores de defensa civil (ahora gestión de emergencias ), cazadores de tormentas y ciudadanos comunes y corrientes. Cuando se anticipan condiciones climáticas severas, las oficinas del servicio meteorológico local solicitan a estos observadores que estén atentos a las condiciones climáticas severas e informen sobre cualquier tornado de inmediato, para que la oficina pueda advertir sobre el peligro. [ cita necesaria ]
Los observadores suelen ser capacitados por el NWS en nombre de sus respectivas organizaciones y les informan. Las organizaciones activan sistemas de alerta pública, como sirenas y el Sistema de Alerta de Emergencia (EAS), y envían el informe al NWS. [107] Hay más de 230.000 observadores meteorológicos Skywarn capacitados en todo Estados Unidos. [108]
En Canadá, una red similar de observadores meteorológicos voluntarios, llamada Canwarn , ayuda a detectar condiciones meteorológicas adversas, con más de 1.000 voluntarios. [109] En Europa, varias naciones están organizando redes de observadores bajo los auspicios de Skywarn Europe [110] y la Organización de Investigación de Tornados y Tormentas (TORRO) ha mantenido una red de observadores en el Reino Unido desde 1974. [111]
Se necesitan observadores de tormentas porque los sistemas de radar como NEXRAD detectan firmas que sugieren la presencia de tornados, en lugar de tornados como tales. [112] El radar puede dar una advertencia antes de que haya evidencia visual de un tornado o de uno inminente, pero la información sobre el terreno de un observador puede brindar información definitiva. [113] La capacidad del observador para ver lo que el radar no puede ver es especialmente importante a medida que aumenta la distancia desde el sitio del radar, porque el haz del radar aumenta progresivamente en altitud a medida que se aleja del radar, principalmente debido a la curvatura de la Tierra, y el haz también se extiende. . [105]
Los observadores de tormentas están capacitados para discernir si una tormenta vista desde la distancia es una supercélula o no. Por lo general, miran hacia su parte trasera, la principal región de corrientes ascendentes y de entrada. Debajo de esa corriente ascendente hay una base libre de lluvia, y el siguiente paso de la tornadogénesis es la formación de una nube de pared giratoria . La gran mayoría de los tornados intensos ocurren con una pared de nubes en la parte trasera de una supercélula. [72]
La evidencia de una supercélula se basa en la forma y estructura de la tormenta, y en las características de la torre de nubes, como una torre de corriente ascendente dura y vigorosa, una parte superior persistente y grande que se sobrepasa , un yunque duro (especialmente cuando se corta hacia atrás contra fuertes vientos en los niveles superiores ) y un sacacorchos. aspecto o estrías. Debajo de la tormenta y más cerca de donde se encuentran la mayoría de los tornados, la evidencia de una supercélula y la probabilidad de un tornado incluyen bandas de entrada (particularmente cuando son curvas), como una "cola de castor", y otras pistas como la fuerza de la entrada, el calor y la humedad. del aire entrante, qué tan dominante aparece una tormenta en el flujo saliente o entrante, y a qué distancia está el núcleo de precipitación del flanco frontal de la pared de nubes. Lo más probable es que la tornadogénesis se produzca en la interfaz de la corriente ascendente y la corriente descendente del flanco trasero , y requiere un equilibrio entre la corriente de salida y la de entrada. [19]
Sólo las nubes de pared que giran generan tornados y, por lo general, preceden al tornado entre cinco y treinta minutos. Las nubes de pared giratorias pueden ser una manifestación visual de un mesociclón de bajo nivel. Salvo un límite de bajo nivel, la tornadogénesis es muy improbable a menos que se produzca una corriente descendente en el flanco trasero, que generalmente se evidencia visiblemente por la evaporación de la nube adyacente a una esquina de una pared de nubes. A menudo ocurre un tornado cuando esto sucede o poco después; Primero, una nube en forma de embudo desciende y, en casi todos los casos, cuando llega a la mitad de su altura, ya se ha desarrollado un remolino en la superficie, lo que significa que hay un tornado en el suelo antes de que la condensación conecte la circulación en la superficie con la tormenta. Los tornados también pueden desarrollarse sin nubes de pared, debajo de las líneas flanqueantes y en el borde de ataque. Los observadores observan todas las áreas de una tormenta y la base y la superficie de las nubes. [114]
El tornado que ostenta más récords en la historia fue el Tornado Tri-State , que arrasó partes de Missouri , Illinois e Indiana el 18 de marzo de 1925. Probablemente fue un F5, aunque los tornados no se clasificaron en ninguna escala en esa época. Tiene récords de trayectoria más larga (219 millas; 352 km), mayor duración (aproximadamente 3,5 horas) y velocidad de avance más rápida para un tornado importante (73 mph; 117 km/h) en cualquier lugar de la Tierra. Además, es el tornado más mortífero en la historia de Estados Unidos (695 muertos). [24] El tornado también fue el tornado más costoso de la historia en ese momento (sin ajustar por inflación), pero en los años posteriores ha sido superado por varios otros si no se consideran los cambios de población a lo largo del tiempo. Cuando los costos se normalizan para la riqueza y la inflación, hoy ocupa el tercer lugar. [115]
El tornado más mortífero de la historia mundial fue el tornado de Daultipur-Salturia en Bangladesh el 26 de abril de 1989, que mató a aproximadamente 1.300 personas. [84] Bangladesh ha tenido al menos 19 tornados en su historia que mataron a más de 100 personas, casi la mitad del total en el resto del mundo . [ cita necesaria ]
Uno de los brotes de tornados más extensos registrados fue el Súper Brote de 1974 , que afectó una gran área del centro de los Estados Unidos y el extremo sur de Ontario los días 3 y 4 de abril de 1974. El brote presentó 148 tornados en 18 horas, muchos de los cuales fueron violento; seis eran de intensidad F5 y veinticuatro alcanzaron su punto máximo con fuerza F4. Dieciséis tornados cayeron sobre el terreno al mismo tiempo durante su apogeo. Murieron más de 300 personas, posiblemente hasta 330. [116]
Si bien la medición directa de la velocidad del viento de los tornados más violentos es casi imposible, ya que los anemómetros convencionales serían destruidos por los intensos vientos y los escombros voladores, algunos tornados han sido escaneados por unidades móviles de radar Doppler , que pueden proporcionar una buena estimación de los vientos del tornado. La velocidad del viento más alta jamás medida en un tornado, que también es la velocidad del viento más alta jamás registrada en el planeta, es de 301 ± 20 mph (484 ± 32 km/h) en el tornado F5 Bridge Creek-Moore, Oklahoma , que mató a 36 personas. gente. [117] La lectura se tomó a unos 100 pies (30 m) sobre el suelo. [3]
Las tormentas que producen tornados pueden presentar intensas corrientes ascendentes, que a veces superan las 150 mph (240 km/h). Los escombros de un tornado pueden ser lanzados hacia la tormenta madre y transportados a una distancia muy larga. Un tornado que afectó a Great Bend, Kansas , en noviembre de 1915, fue un caso extremo, donde una "lluvia de escombros" ocurrió a 80 millas (130 km) de la ciudad, un saco de harina fue encontrado a 110 millas (180 km) de distancia. y se encontró un cheque cancelado del banco Great Bend en un campo en las afueras de Palmyra, Nebraska , 305 millas (491 km) al noreste. [118] Se han propuesto trombas marinas y tornados como explicación de los casos de lluvia de peces y otros animales . [119]
Aunque los tornados pueden ocurrir en un instante, existen precauciones y medidas preventivas que se pueden tomar para aumentar las posibilidades de supervivencia. Autoridades como el Centro de Predicción de Tormentas de Estados Unidos aconsejan tener un plan predeterminado en caso de que se emita una advertencia de tornado. Cuando se emite una advertencia, ir a un sótano o a una habitación interior del primer piso de un edificio resistente aumenta en gran medida las posibilidades de supervivencia. [120] En áreas propensas a tornados, muchos edificios tienen sótanos subterráneos para tormentas , que han salvado miles de vidas. [121]
Algunos países tienen agencias meteorológicas que distribuyen pronósticos de tornados y aumentan los niveles de alerta de un posible tornado (como alertas y advertencias de tornados en los Estados Unidos y Canadá). Las radios meteorológicas proporcionan una alarma cuando se emite un aviso de clima severo para el área local, principalmente disponible solo en los Estados Unidos. A menos que el tornado esté lejos y sea muy visible, los meteorólogos aconsejan a los conductores que estacionen sus vehículos muy al costado de la carretera (para no bloquear el tráfico de emergencia) y busquen un refugio resistente. Si no hay un refugio resistente cerca, la siguiente mejor opción es hundirse en una zanja. Los pasos elevados de las autopistas son uno de los peores lugares para refugiarse durante los tornados, ya que el espacio reducido puede estar sujeto a una mayor velocidad del viento y a la canalización de escombros debajo del paso elevado. [122]
El folclore a menudo identifica un cielo verde con tornados y, aunque el fenómeno puede estar asociado con condiciones climáticas severas, no hay evidencia que lo vincule específicamente con tornados. [123] A menudo se piensa que abrir las ventanas disminuirá el daño causado por el tornado. Si bien hay una gran caída en la presión atmosférica dentro de un tornado fuerte, es poco probable que la diferencia de presión cause daños significativos. En cambio, abrir las ventanas puede aumentar la gravedad del daño del tornado. [124] Un tornado violento puede destruir una casa, ya sea que sus ventanas estén abiertas o cerradas. [124] [125]
Otro concepto erróneo común es que los pasos elevados de las carreteras brindan protección adecuada contra los tornados. Esta creencia está inspirada en parte por un video de amplia circulación capturado durante el brote de tornado de 1991 cerca de Andover, Kansas , donde un equipo de noticias y varias personas más se refugiaron bajo un paso elevado en Kansas Turnpike y sortearon con seguridad un tornado que pasó cerca. [126] Sin embargo, un paso elevado de una carretera es un lugar peligroso durante un tornado, y los sujetos del video permanecieron a salvo debido a una combinación improbable de eventos: la tormenta en cuestión era un tornado débil, el tornado no golpeó directamente el paso elevado, [126] y el paso elevado en sí tenía un diseño único. Debido al efecto Venturi , los vientos de tornado se aceleran en el espacio reducido de un paso elevado. [127] De hecho, en el brote de tornado de Oklahoma del 3 de mayo de 1999, tres pasos elevados de carreteras fueron golpeados directamente por tornados, y en cada uno de los tres lugares hubo una muerte, junto con muchas lesiones potencialmente mortales. [128] En comparación, durante el mismo brote de tornado, más de 2.000 viviendas quedaron completamente destruidas y otras 7.000 dañadas y, sin embargo, sólo unas pocas docenas de personas murieron en sus hogares. [122]
Una vieja creencia es que la esquina suroeste de un sótano proporciona la mayor protección durante un tornado. El lugar más seguro es el lado o la esquina de una habitación subterránea opuesta a la dirección de aproximación del tornado (generalmente la esquina noreste), o la habitación más central en el piso más bajo. Refugiarse en un sótano, debajo de una escalera o debajo de un mueble resistente, como un banco de trabajo, aumenta aún más las posibilidades de supervivencia. [124] [125]
Hay áreas que la gente cree que están protegidas de los tornados, ya sea por estar en una ciudad, cerca de un río importante, una colina o una montaña, o incluso protegidas por fuerzas sobrenaturales . [129] Se sabe que los tornados cruzan ríos importantes, escalan montañas, [130] afectan valles y han dañado varios centros de ciudades . Como regla general, ninguna zona está a salvo de los tornados, aunque algunas zonas son más susceptibles que otras. [26] [124] [125]
La meteorología es una ciencia relativamente joven y el estudio de los tornados es aún más reciente. Aunque se han investigado durante unos 140 años y de forma intensiva durante unos 60 años, todavía hay aspectos de los tornados que siguen siendo un misterio. [131] Los meteorólogos tienen un conocimiento bastante bueno del desarrollo de tormentas eléctricas y mesociclones, [132] [133] y de las condiciones meteorológicas propicias para su formación. Sin embargo, el paso de la supercélula , u otros procesos formativos respectivos, a la tornadogénesis y la predicción de mesociclones tornádicos versus no tornádicos aún no se conoce bien y es el foco de mucha investigación. [87]
También se están estudiando el mesociclón de bajo nivel y la extensión de la vorticidad de bajo nivel que se convierte en un tornado, [87] en particular, cuáles son los procesos y cuál es la relación del medio ambiente y la tormenta convectiva. Se han observado tornados intensos formándose simultáneamente con un mesociclón en altura (en lugar de una mesociclogénesis posterior) y se han producido algunos tornados intensos sin un mesociclón de nivel medio. [134]
En particular, el papel de las corrientes descendentes , particularmente la corriente descendente del flanco trasero , y el papel de los límites baroclínicos , son áreas de intenso estudio. [135]
La predicción fiable de la intensidad y la longevidad de los tornados sigue siendo un problema, al igual que los detalles que afectan las características de un tornado durante su ciclo de vida y su tornadolisis. Otras áreas ricas de investigación son los tornados asociados con mesovórtices dentro de estructuras lineales de tormentas y dentro de ciclones tropicales. [136]
Los meteorólogos aún no conocen los mecanismos exactos por los cuales se forman la mayoría de los tornados, y todavía ocurren tornados ocasionales sin que se emita una advertencia de tornado. [137] El análisis de observaciones que incluyen instrumentos tanto estacionarios como móviles (superficiales y aéreos), in situ y de teledetección (pasivos y activos), genera nuevas ideas y perfecciona las nociones existentes. El modelado numérico también proporciona nuevos conocimientos a medida que las observaciones y los nuevos descubrimientos se integran en nuestra comprensión física y luego se prueban en simulaciones por computadora que validan nuevas nociones y producen hallazgos teóricos completamente nuevos, muchos de los cuales de otro modo serían inalcanzables. Es importante destacar que el desarrollo de nuevas tecnologías de observación y la instalación de redes de observación de resolución espacial y temporal más finas han contribuido a una mayor comprensión y mejores predicciones. [138]
Los programas de investigación, incluidos proyectos de campo como los proyectos VORTEX (Experimento de verificación de los orígenes de la rotación en tornados), el despliegue de TOTO (el Observatorio de tornados TOtable), Doppler sobre ruedas (DOW) y docenas de otros programas, esperan resolver muchos Preguntas que todavía atormentan a los meteorólogos. [47] Universidades, agencias gubernamentales como el Laboratorio Nacional de Tormentas Severas , meteorólogos del sector privado y el Centro Nacional de Investigación Atmosférica son algunas de las organizaciones muy activas en la investigación; con diversas fuentes de financiación, tanto privadas como públicas, siendo una entidad principal la Fundación Nacional de Ciencias . [112] [139] El ritmo de la investigación está limitado en parte por el número de observaciones que se pueden realizar; lagunas en la información sobre el viento, la presión y el contenido de humedad en toda la atmósfera local; y la potencia de cálculo disponible para la simulación. [140]
Se han registrado tormentas solares similares a tornados, pero se desconoce qué tan relacionadas están con sus contrapartes terrestres. [141]
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