Simplemente dire que un tornado
es una columna de aire que gira violentamente y se extiende desde la base de un
cumulonimbo hasta el suelo.
Va asociado a una intensa
actividad tormentosa y es uno de los fenomenos mas destructivos de la
naturaleza, capaz de generar vientos de hasta 480 km/h, en casos extremos. La
mayoria de los tornados avanzan a unos 50 km/h, no duran mas que unos minutos y
dejan sobre el suelo rastros de su poder devastador, que tienen medio centenar
de metros de ancho.
Los ingredientes de un
cumulonimbo generador de tornados son: una rafaga meridional de aire calido muy
humedo, con una rafaga de aire seco y fresco procedente del oeste en su parte
superior y una linea de turbonada cuya convergencia desencadene nubes
convectivas.
De ordinario, pero no siempre,
los tornados se desplazan en una direccion sudoeste-nordeste. El embudo va desde
las nubes hasta el suelo, haciendose visible a medida que el aire humedo se
desplaza hasta la region en que disminuye bruscamente la presion y se condensa,
y a medida que el vortice succiona los restos del suelo.
Los
tornados se producen generalmente en la zona de transicion entre las masas de
aire polar y tropical, entre los 20: y 50: de latitud, a ambos lados del
ecuador, siendo poco frecuentes en latitudes mayores de 60:, donde el aire no
contiene la humedad y la temperatura necesaria para la formacion de este fensmeno
y en la region ecuatorial, donde la atmosferano tiene la inestabilidad necesaria para desarrollar una tormenta severa
de tal magnitud.
Si
bien los tornados pueden producirse a lo largo de casi todo el año, se observa
una marcada variacion estacional que difiere del pais y lugar, siendo su maxima
ocurrencia durante verano en las latitudes medias (junio, julio y agosto).
En
la primera parte del aqo, marzo y abril son mas corrientes cerca de la Costa
del Golfo de Mexico.A medida de que el año avanza, el centro de la region de mayor
formacion
de tornados se desplaza mas al norte de los Estados Unidos, la razon de este
desplazamiento esta relacionada con el movimiento en igual direccion de las
masas de aire, asociadas al desarrollo de los tornados.
Los tornados pueden originarse a cualquier hora del
dia, con mayor frecuencia
durante la tarde entre las 2:00 p. m. y 8:00 p. m., esta situacisn se relaciona
con el maximo calentamiento diurno de la superficie terrestre, ya que las altas
temperaturas contribuyen a la inestabilidad atmosferica y a la formacion de
tormentas, que generalmente conducen a la generacion de tornados.
A
continuacisn se presentaran las diferencias que existen entre un tornado y un
huracan con el fin de poderlos diferenciar y no caer en la idea que son los
mismos fensmenos. Es claro, que dentro de un huracan se pueden registrar
tornados, pero no viceversa, con lo cual se marca la primera gran diferencia, un
huracan tiene una mayor escala de desarrollo y afectacisn que un tornado.
HURACAN
TORNADO
Se
originan sobre los ocianos cuando la temperatura de la superficie del
agua es superior a 270C.
Se
originan sobre tierra.
Se
forman por lo comzn entre 50 y 150 de latitud.
Se
forman con mayor frecuencia entre 200 y 500 de latitud Norte.Por lo general, en los Estados Unido
s
La
velocidad del viento varma de 120 y 240 Km/h y en ciertas ocasiones,
sobrepasa los 250 Km/h.
La
velocidad del viento en algunos casos excede los 500 Km/h.
El
diametro puede variar entre 500 a 1800 kilsmetros.
El
diametro promedio es de 250 metros, oscilando entre los 100 metros y1 Km.
La
vida de los huracanes puede oscilar desde unos pocos dmas a algunas
semanas.
La
vida de los tornados se extiende desde unos pocos minutos a algunas horas
en casos muy excepcionales.
No
estan asociados a ningzn frente.
Los
tornados se producen en conexisn con lmneas de inestabilidad, frentes o
nubes de tormentas.
Por
otra parte, un tornado puede pasar de la tierra al agua o del agua a la tierra
sin cambiar su apariencia e intensidad
Estalla una tormenta supercelular
cuando una masa de aire calido y humedo penetra en una capa estable situada por
encima de una supercelula y asciende a traves del aire fresco y seco.
Las particulas de aire calido,
frenadas en la estratosfera, descienden y se extienden lateralmente en el
yunque. La lluvia que cae al nordeste de la tormenta proviene de la corriente
ascendente, atraviesa el aire seco del nivel intermedio, enfriandolo y
provocando su descenso.
La rotacion de la supercelula,
desplaza parte de la lluvia y del aire fresco, conduciendolos al lado suroeste
de la tormenta. Cerca ya del suelo, el aire calido y el aire enfriado por la
lluvia chocan a lo largo del frente de rachas, de una frontera turbulenta. Es
aqui donde tienden a formarse las nubes forro muy bajas y los tornados, en la
vecindad de un punto cuspidal que indica el centro de rotacion de la tormenta.
Keith A. Browning, descubrio en
1949, por medio del examen de las variaciones de la presion atmosferica en las
estaciones meteorologicas proximas a los tornados, que estos vortices suelen
formarse en el seno de los mesociclones, masas mayores de aire e rotacisn. Este
advirtio que la mayoria de los tornados se originan en el interior de tormentas
de particular magnitud y violencia, a las que llamo supercelulas.
Estos potentes sistemas se
desarrollan en entornos hidrostaticamnete muy inestables, en los que los vientos
varian claramente con la altura y hay aire frio y seco encima del aire calido y
humedo que descansa sobre la superficie de la Tierra, que tiene como kilometro y
medio de espesor. Una delgada capa estable separa las dos masa de aire e impide
que se desencadene la inestabilidad hidrostatica.
Esta tapadera se puede abrir si
el aire inferior se calienta por la accion solar o si interviene algun otro
mecanismo climatico perturbador. Los frentes, las corrientes en chorro y las
perturbaciones de los niveles superiores de la atmosfera, pueden impulsar el
aire hacia arriba.
Como la presion atmosferica
disminuye con la altura, las particulas ascendentes se expanden y se enfrian.
Llega un momento en que estan lo bastante frias para que su vapor de agua
comience a condensarse en goticulas neblinosas, formando la base plana de una
nube.
El calor latente que se desprende
al condensarse el vapor, se transfiere a las particulas de aire contiguas que se
tornan mas calientes que el aire circundante y asciende libremente hasta grandes
alturas, a velocidades de hasta 250 km/h, formando la torre de una nube
tormentosa. La cizalladura, o variacion de la direccion del viento con la
altura, inclina la corriente ascendente hacia el nordeste.
A medida que ascienden, las
goticulas se van soldando y crean gotas de lluvia. La fuerza ascensional de las
particulas de aire queda parcialmente compensada por el peso del agua y del
hielo. Las particulas pierden impulso en la estratosfera, descienden hasta unso
13 km. y se mueven horizontalmente hacia fuera, formando el yunque
caracteristico de los cumulonimbos tormentosos.
La rotacion de la tormenta va
empujando progresivamente a la lluvia y a la corriente descendente
alrededor de la ascendente.
El aire freco tiene una humedad
relativa mas alta que el calido, si se le obliga a ascender , crea nubes de
menor altura. Es asi como se origina una base nubosa mas baja y oscura llamado
forro de la base, cuando la corriente ascendente aspira parte de este aire.
Las supercelulas constan de una o
dos celulas , cada una con su corriente descendente que coexiste con una amplia
corriente ascendente giratoria. Su grado de organizacion permite que pervivan
durante mucho tiempo en un regimen intenso y casi estacionario, lo que lleva a
la formacion de tornados.
Para medir a distancia la
velocidad del viento, los radares Doppler meteorologicos emiten destellos de
radiacion de microondas y reciben despues la parte reflejada por un grupo de
gotas de lluvia o de particulas de hielo. Si las gotas avanzan hacia el radar,
el destello reflejado tiene una longitud de onda mas corta, que denuncia esta
componente de la velocidad de las gotas.
Las primeras mediciones Doppler,
realizadas en 1971, confirmaron que los vientos del interior de un gancho, estan
girando a velocidades de unos 80 km/h. Esta circulacion, observable primero a
una altura de unos 5 km., va seguida de rotacion a niveles mucho mas bajos como
preludio al desarrollo de un tornado vigoroso.
La firma o sello de un tornado
puede detectarse por radar Doppler hasta veinte minutos antes de que toque el
suelo. Si los vientos del interior de las nubes cambian bruscamente a lo largo
de un trecho muy corto, habra posiblemente un vortice potencial o real.
Este sello del vortice suele aparecer a unos 2700 metros. Puede extenderse no
solo hacia abajo, sino tambien hacia arriba, alcanzando en ocasiones hasta 11
km. de altura, en el caso de los grandes tornados.
Aunque este sello pueda servir
para alertar a la poblacion, no es observable mas que cuando el meteoro ya esta
bastante cerca, a menos de 95 km.
Basta un solo radar Doppler para
generar alertas locales. Pero la investigacion logra una vision mas coherente si
se dispone de un segundo equipo, alejado del primero entre 40 y 45 km.y que
observe la tormenta desde un angulo distinto.
Tal sistema se viene usando desde
1974, mide la velocidad de la lluvia en dos direcciones diferentes. Puesto que
la masa de aire se conserva y conocida la velocidad con que esta cayendo la
lluvia respecto al aire en movimiento, se reconstruye el campo de viento en tres
dimensiones y se puede calcular la vorticidad (o rotacion local del aire) y
otros parametros.
Con tales datos se descubrio que
el tornado se encuentra a un lado de su corriente ascensional progenitora, cerca
de una corriente descendente, y se comprobo que el aire que penetra en un
mesociclon gira alrededor de su direccion de avance.
En 1978 se produjo un
descubrimiento de primera magnitud para desentraqar las complicadas rotaciones
que se dan en las tormentas tornadicas. Robert Wilhelmson y Joseph B. Klemp
realizaron simulaciones informaticas que reproducian supercelulas enteras de
sorprendente realismo, con rasgos tales como las configuraciones de
precipitacion en gancho. Avanzando por pequeqos intervalos temporales,
resolvieron numericamente las ecuaciones que rigen la temperatura, la velocidad
del viento y la conservacion de la masa respecto del aire y de las formas de
agua -vapor, goticula de nube y goticula de lluvia- en una malla de puntos
tridimensionales que remedaba el espacio.
En el caso de una supercelula
tipica, el viento cercano al suelo sopla del sureste, el situado a 0.8 km de
altura procede del sur y el que sopla a 1.5 km. lo hace del suroeste. El viento
cuya velocidad o direccion cambian con la altura produce rotacion. Podemos
afirmar que el aire esta dotado de vorticidad segun la corriente: gira en torno
a su direccion de movimiento.
Las particulas de aire dotadas de
vorticidad en el sentido de la corriente experimentan una inclinacion hacia
arriba de sus ejes de rotacion cuando penetran en una corriente ascendente. Por
lo tanto, la corriente ascendente, considerada en su conjunto, gira
ciclonicamente.
Esta teoria explica el giro de la
corriente ascendente a niveles intermedios, pero no la rotacion cercana al
suelo. Sgun las simulaciones de Klemp y R. Rotunno en 1985, demostraron que la
rotacion de los niveles bajos depende de la corriente descendente de la
supercelula, enfriada por evaporacion, pues no se produce cuando se desconecta
la evaporacion de la lluvia.
Las simulaciones revelaron que la
rotacion de baja altura se origina al norte del mesociclon, en aire
moderadamente enfriado por la lluvia y subsidiente (esto es, que desciende
lentamente). A medida que la rotacion intermedia obliga a la corriente
descendente a girar ciclonicamente en torno a la ascendente, parte del aire
fresco de la primera, se dirige hacia el sur, con aire calido a su izquierda y
aire mucho mas frio a su derecha. El aire calido, que posee fuerza ascensional,
tira hacia arriba del lado izquierdo de las particulas, mientras que el aire
frio las empuja por su lado izquierdo hacia abajo.
En consecuencia, el aire fresco
empieza a girar alrededor de su direccion de movimiento horizontal. Pero al
descender, su eje de rotacion se va inclinando hacia abajo, dando lugar a un
giro anticiclonico.
Pese a que se sepa como se
desarrolla la rotacion general de los niveles intermedios y bajos de un
mesociclon, se sigue sin identificar la razon de que se formen los tornados.
Segun la explicacion mas elemental, son el resultado del rozamiento con el
suelo, una observacion paradojica, ya que el rozamiento suele frenar la
velocidad del viento. Pero el efecto neto del rozamiento es muy parecido al de
una taza de cafe removido con la cucharilla. El arrastre reduce las velocidades
y por tanto, las fuerzas centrifugas en una delgada capa cerca de la parte
inferior. Provoca que el liquido se mueva hacia dentro sobre el fondo de la
taza. Pero el fluido de la parte superior de esta corriente entrante gira mas
rapidamente conforme se va acercando al eje en virtud del efecto de la
patinadora sobre hielo. El resultado es un vortice a lo largo del eje de la
taza.
W. Stephen Lewellen ha llegado a
la conclusion que los vientos mas fuertes de un tornado se alojan en los 100
metros inferiores.
El rozamiento tambien explica la
persistencia de los tornados. Estos contienen un vacio parcial en su parte
central; las fuerzas centrifugas impiden que el aire avance hacia dentro a
traves de las paredes del tornado.
Los tornados se intensifican y se
estabilizan despues de haber realizado contacto con el suelo, porque sus
corrientes hacia dentro quedan restringidas a una delgada capa fronteriza.
Existen varias escalas para medir un tornado,
pero la mas aceptada universalmente es la Escala de Fujita, elaborada en 1957
por T. Theodore Fujita de la Universidad de Chicago. Esta escala se basa en la
destruccion ocasionada a las estructuras construidas por el hombre y no al tamaño,
diametro o velocidad del tornado. No se puede, entonces, mirar un tornado y
calcular su intensidad. Se debe evaluar los daños causados.
Hay 6 grados (del 0 al 5) y se antepone una
"F" en honor a su autor:
Numero en la escala
Intensidad
Velocidad del viento
Tipo de daños
F0
Vendaval
60-100 km/h
40-72 mph
Daños en chimeneas, rotura de ramas, arboles pequeños rotos, daqos en señales y
rotulos.
F1
Tornado moderado
100-180 km/h
73-112 mph
El limite inferior es el comienzo de la
velocidad del viento en un huracan. Arranca partes de algunos tejados,
mueve coches y auto-caravanas, algunos arboles pequeños
arrancados.
F2
Tornado importante
180-250 km/h
113-157 mph
Daños considerables. Arranca tejados, casas
debiles destruidas, grandes arboles arrancados de raiz, objetos ligeros
lanzados a gran velocidad.
F3
Tornado severo
250-320 km/h
158-206 mph
Daños en construcciones solidas, trenes
afectados, la mayoria de los arboles son arrancados.
F4
Tornado devastador
320-420 km/h
207-260 mph
Estructuras solidas seriamente dañadas,
estructuras con cimientos debiles arrancadas y arrastradas, coches y
objetos pesados arrastrados.
F5
Tornado increible
420-550 km/h
261-318 mph
Edificios grandes seriamente
afectados o derruidos, coches lanzados a distancias superiores a los 100
metros, estructuras de acero dañadas.
F6
Tornado inconcebible
319-379 mph
Destruccion absoluta de toda
estructura
humana
Teoricamente
podria existir un tornado F6 con vientos a velocidad Mach 1, pero
no se ha probado su existencia.
Tornados Debiles: F0 y F1. Son el 69% del total, provocan el 5% de los
casos fatales y duran entre 1 y 10 minutos.
Tornados Fuertes: F2 y F3. Son el 29%, el 30% de todas las muertes y
duran mas de 20 min.
Tornados
Violentos: F4 y F5. Son el 2% del total, provocan el 70% de las muertes y
pueden durar mas de una hora.
1.Refugiese preferentemente en sotanos o en edificios con estructuras de
acero o concreto.
2.Mantenga abiertas algunas ventanas de la casa, preferiblemente al lado
opuesto de donde sopla el viento, pero alejese de ellas.
3.Si se encuentra dentro de un edificio es conveniente permanecer en el
piso mas bajo.
4.En caso de no contar con sotanos, buscar proteccisn bajo muebles solidos
y pesados en la parte central y planta baja, de no contar con estos medios cubrase
con un colchon.
5.Permanezca alejado de las ventanas.
6.Las cabañas, casas rodantes, casas precarias son muy vulnerables a los
efectos destructivos de un tornado, busque refugio en un lugar firme.
7.En las escuelas al igual que en edificios publicos, ubiquese en una
habitacion o en un corredor del piso mas bajo.
8.Evite buscar refugio en auditorios, gimnasio cerrados, salas de espectaculos
o estructuras con techos de superficies muy amplias.
9.En campo abierto, si no tienetiempo para buscar un refugio adecuado, arrojese a lo largo de una
zanja.
10.No permanezca dentro de un automovil, hay que abandonarlo
11.En lo posible, alejese de la zona donde pueda pasar el fenomeno.
12.Evite permanecer en habitaciones enfrentadas a la direccion de donde
sopla el viento.
