MECANISMO DE LAS TORMENTAS
La llegada de una vaguada de gran amplitud ya está provocando el anunciado cambio de tiempo en nuestro país.
Lo primero que estamos notando es un acusado descenso de las temperaturas, y ya se están produciendo algunas precipitaciones asociadas al paso de un frente frío debilitado.
Es importante analizar la configuración sinóptica (adjunto mapa de geopotencial a 500hpa y presiones en superficie) y los mecanismos que se producen en el seno de la atmósfera, para entender por qué se está pronosticando para las próximas horas un episodio de tormentas y precipitaciones intensas en Cataluña, Baleares, Comunidad Valenciana y Pirineos.
En zonas de costa de Cantabria y Euskadi, también están previstos acumulados de 50 mm en 6 horas, pero por allí la actividad tormentosa será menor.
En el borde delantero de la vaguada (es la parte oriental de la misma, que en este caso sería el este peninsular) se produce una suma de advecciones.
Por un lado se produce un incremento de la vorticidad ciclónica, es decir, una advección de vorticidad positiva.
Y por otro lado, se produce una advección de temperatura que provoca un ensanchamiento vertical de las masas de aire, lo que favorece los movimientos ascendentes. Estas corrientes ascendentes al llegar al límite inferior de la tropopausa divergen.
Por tanto, en el borde delantero de la vaguada tenemos una zona de divergencia en altura y ascensos de masas de aire.
Se conoce como convección profunda aquella en la que los ascensos de masas de aire se producen en grandes espesores de la troposfera, pudiendo incluso llegar a sobrepasar la tropopausa debido a la intensidad de los vientos ascendentes.
La actividad convectiva en los meses cálidos se produce principalmente por delante de las vaguadas. En el seno de la vaguada es dónde se produce la irrupción de aire frío en capas medias y altas. Un fuerte gradiente térmico vertical favorece la convección.
El resultado de estos procesos convectivos es la formación de grandes Cumulonimbus, que son las nubes de tormenta.
A medida que la vaguada avance hacia un anómalamente cálido mar Mediterráneo (presenta anomalías positivas de temperatura de entre 3 y 4 grados), la actividad convectiva se incrementará notablemente.
Mayor temperatura del agua superficial del mar supone una mayor evaporación. El aire cálido con gran contenido de vapor de agua, y por tanto muy húmedo, asciende, y en el ascenso se va enfriando hasta alcanzar el nivel de condensación.
Al condensarse el vapor de agua para formar gotitas de agua (que son las que constituyen la nube) se libera calor latente, de tal manera que un incremento de la condensación supone una mayor liberación de calor latente, que es precisamente la energía de las nubes convectivas, es decir, el combustible de las tormentas eléctricas.
En esas zonas del nordeste son esperables numerosas tormentas eléctricas acompañadas además de precipitaciones intensas debido a la gran cantidad de vapor de agua precipitable.
A medida que las gotitas de agua ascienden impulsadas por las corrientes ya comentadas, y entran en temperaturas por debajo de 0ºC, primero se subenfrían, es decir, se mantienen en estado líquido pero por debajo de esos 0ºC y posteriormente se congelan al entrar en contacto con alguna partícula del aire que actúe cómo núcleo de cristalización.
Así se forma el granizo en el seno de los Cumulonimbus.
Cuanto más intensa sea la convección, mayor tiempo pasarán las estructuras de hielo flotando arriba y abajo dentro de la nube, y mayor tamaño irá adquiriendo el granizo al adherirse unas bolitas de hielo a otras, hasta que el peso se impone al empuje ascendente y el granizo cae a tierra en forma de precipitación.
El granizo y los cristales de hielo son arrastrados por las corrientes dentro del Cumulonimbus de manera que colisionan constantemente y por esa fricción se produce una separación de cargas eléctricas.
Las cargas positivas se alojan en la parte superior de la nube, mientras las cargas negativas se mueven hacia la parte inferior de la nube.
A su vez en tierra se acumulan cargas positivas.
Un rayo ocurre cuando la electricidad viaja súbitamente entre cargas opuestas, ya sea dentro de dos regiones de la misma nube, de nube a nube ó de nube a tierra que son los más peligrosos para nosotros.
En las áreas mencionadas, aparte de lluvias intensas, también son esperables por tanto granizadas intensas acompañando a las tormentas eléctricas.
Está prevista importante cizalladura en niveles bajos y medios. En algunos casos los modelos calculan valores por encima de 20 ó incluso 25 m/s.
La cizalladura es el choque de vientos de distintas direcciones en distintas capas atmosféricas.
Si por ejemplo, en el litoral catalán, tenemos en altura flujo del oeste y en superficie una corriente de levante, esto induce a la convección y a la formación de Cumulonimbus.
No descarto la formación de Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM) sobre aguas mediterráneas la madrugada del sábado al domingo.
Los SCM son tormentas organizadas y con la capacidad de autoregenerarse, y que por tanto, dejan precipitaciones intensas durante más tiempo, alcanzándose importantes acumulados.
Otro de los índices de inestabilidad que no debemos dejar de consultar para pronosticar tormentas es el CAPE (Convective Available Potencial Energy).
El CAPE indica la energía potencial que tiene una masa de aire para provocar movimientos ascendentes y desarrollar nubosidad de tipo convectivo.
Pues bien, los cálculos numéricos indican valores de CAPE superiores a 3000 J/kg sobre aguas mediterráneas, valores sin duda muy elevados y que indican la gran capacidad que tiene actualmente el Mediterráneo para generar tanto tormentas aisladas como sistemas convectivos.
Dado que no son deseables ni grandes daños materiales, ni por supuesto desgracias personales, espero que el grueso de las tormentas descargue sobre el mar.
Seguiremos atentamente los acontecimientos.
Muchas gracias por la explicación y los datos que aportan entendimiento a un tema complejo para profanos.
ResponderEliminarEste pretende ser un blog no sólo de pronósticos, sino también divulgativo...siempre dentro de mis limitaciones obviamente. Saludos.
Eliminarreventones con rachas de viento huracanadas y mangas marinas son otros fenómenos adversos asociados a las tormentas. Ya estamos viendo vídeos en las redes que evidencian la intensidad del episodio.
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