Tormenta de masa de aire - Air-mass thunderstorm
Una tormenta eléctrica masa de aire , también llamado "ordinario", "célula", o "variedad de jardín" tormenta , es una tormenta eléctrica que es generalmente débil y por lo general no es grave. Estas tormentas se forman en entornos donde está presente al menos cierta cantidad de Energía Potencial Disponible Convectiva (CAPE), pero niveles muy bajos de cizalladura del viento y helicidad . La fuente de elevación, que es un factor crucial en el desarrollo de tormentas eléctricas, suele ser el resultado de un calentamiento desigual de la superficie, aunque pueden ser inducidas por frentes meteorológicos y otros límites de bajo nivel asociados con la convergencia del viento . La energía necesaria para que se formen estas tormentas viene en forma de insolación o radiación solar. Las tormentas eléctricas de masa de aire no se mueven rápidamente, no duran más de una hora y tienen la amenaza de rayos , así como lluvias ligeras, moderadas o intensas. Las fuertes lluvias pueden interferir con las transmisiones de microondas dentro de la atmósfera.
Las características de los rayos están relacionadas con las características de la tormenta principal y podrían inducir incendios forestales cerca de las tormentas con lluvias mínimas. En ocasiones inusuales podría producirse una caída débil y un pequeño granizo . Son comunes en zonas templadas durante una tarde de verano. Como todas las tormentas eléctricas, el campo de viento de capas medias en el que se forman las tormentas determina el movimiento. Cuando el flujo de viento en capas profundas es ligero, la progresión del límite del flujo de salida determinará el movimiento de la tormenta. Dado que las tormentas eléctricas pueden ser un peligro para la aviación, se recomienda a los pilotos que vuelen por encima de las capas de neblina dentro de las regiones de mejor visibilidad y que eviten volar bajo el yunque de estas tormentas, que pueden ser regiones donde cae granizo de la tormenta principal. La cizalladura vertical del viento también es un peligro cerca de la base de las tormentas que han generado límites de flujo de salida .
Ciclo vital
El desencadenante del levantamiento de la nube cúmulo inicial puede ser la insolación que calienta el suelo produciendo térmicas , áreas donde dos vientos convergen forzando el aire hacia arriba, o donde los vientos soplan sobre un terreno de elevación creciente. La humedad se enfría rápidamente en gotas líquidas de agua debido a las temperaturas más frías a gran altura, que aparecen como cúmulos . A medida que el vapor de agua se condensa en líquido, se libera calor latente que calienta el aire y hace que se vuelva menos denso que el aire seco circundante. El aire tiende a elevarse en una corriente ascendente a través del proceso de convección (de ahí el término precipitación convectiva ). Esto crea una zona de baja presión debajo de la tormenta en formación, también conocida como nube cumulonimbus . En una tormenta eléctrica típica, se elevan aproximadamente 5 × 10 8 kg de vapor de agua a la atmósfera de la Tierra . A medida que se forman en áreas de mínima cizalladura vertical del viento , la lluvia de la tormenta crea un límite de flujo de salida húmedo y relativamente frío que socava el flujo de entrada de bajo nivel de la tormenta y rápidamente causa la disipación. Las trombas de agua , el granizo pequeño y las fuertes ráfagas de viento pueden ocurrir en asociación con estas tormentas eléctricas.
Lugares comunes de aparición
También conocidas como tormentas eléctricas unicelulares, son las típicas tormentas eléctricas de verano en muchos lugares templados. También ocurren en el aire frío e inestable que a menudo sigue el paso de un frente frío desde el mar durante el invierno. Dentro de un grupo de tormentas eléctricas, el término "celda" se refiere a cada corriente ascendente principal separada. Las células de tormenta eléctrica ocasionalmente se forman de forma aislada, ya que la ocurrencia de una tormenta eléctrica puede desarrollar un límite de flujo de salida que establece el desarrollo de una nueva tormenta eléctrica. Tales tormentas rara vez son severas y son el resultado de la inestabilidad atmosférica local; de ahí el término "tormenta de masa de aire". Cuando tales tormentas tienen un breve período de clima severo asociado con ellas, se conoce como tormenta de pulso severa . Las tormentas intensas de pulso están mal organizadas debido a la mínima cizalladura vertical del viento en el entorno de la tormenta y ocurren aleatoriamente en el tiempo y el espacio, lo que dificulta su pronóstico. Entre la formación y la disipación, las tormentas unicelulares normalmente duran entre 20 y 30 minutos.
Movimiento
Las dos principales formas en que se mueven las tormentas eléctricas son a través de la advección del viento y la propagación a lo largo de los límites del flujo de salida hacia fuentes de mayor calor y humedad. Muchas tormentas se mueven con la velocidad media del viento a través de la troposfera de la Tierra , o los 8 kilómetros más bajos (5,0 millas) de la atmósfera de la Tierra . Las tormentas eléctricas más jóvenes son dirigidas por vientos más cercanos a la superficie de la Tierra que las tormentas eléctricas más maduras, ya que tienden a no ser tan altas. Si el frente de ráfaga, o el borde de ataque del límite de flujo de salida, se mueve por delante de la tormenta, el movimiento de la tormenta se moverá en conjunto con el frente de ráfaga. Esto es más un factor con tormentas eléctricas con fuertes precipitaciones (HP), como tormentas eléctricas con masa de aire. Cuando las tormentas eléctricas se fusionan, lo que es más probable cuando existen numerosas tormentas eléctricas próximas entre sí, el movimiento de la tormenta más fuerte normalmente dicta el movimiento futuro de la celda fusionada. Cuanto más fuerte sea el viento medio, es menos probable que otros procesos estén involucrados en el movimiento de la tormenta. En el radar meteorológico , las tormentas se rastrean mediante el uso de una función destacada y su seguimiento de un escaneo a otro.
Precipitación convectiva
La lluvia convectiva , o lluvia torrencial , se produce a partir de las nubes cumulonimbus. Cae como aguaceros con una intensidad que cambia rápidamente. La precipitación convectiva cae sobre un área determinada durante un tiempo relativamente corto, ya que las nubes convectivas, como las tormentas eléctricas, tienen una extensión horizontal limitada. La mayor parte de la precipitación en los trópicos parece ser convectiva. Graupel y granizo son buenos indicadores de precipitación convectiva y tormentas eléctricas. En latitudes medias, la precipitación convectiva es intermitente y a menudo se asocia con límites baroclínicos como frentes fríos , líneas de turbonada y frentes cálidos . Las altas tasas de lluvia están asociadas con tormentas eléctricas con gotas de lluvia más grandes. Las lluvias intensas provocan el desvanecimiento de las transmisiones de microondas que comienzan por encima de la frecuencia de 10 gigahercios (GHz), pero son más graves por encima de las frecuencias de 15 GHz.
Relámpago
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Se han encontrado relaciones entre la frecuencia de los rayos y la altura de la precipitación dentro de las tormentas eléctricas. Las tormentas eléctricas que muestran retornos de radar por encima de los 14 kilómetros (8,7 millas) de altura están asociadas con tormentas que tienen más de diez relámpagos por minuto. También existe una correlación entre la tasa total de rayos y el tamaño de la tormenta, su velocidad de corriente ascendente y la cantidad de graupel sobre tierra. Sin embargo, las mismas relaciones fallan en los océanos tropicales. Los rayos de tormentas eléctricas de baja precipitación (LP) son una de las principales causas de incendios forestales .
Preocupaciones de la aviación
En áreas donde estas tormentas se forman de forma aislada y la visibilidad horizontal es buena, los pilotos pueden evadir estas tormentas con bastante facilidad. En atmósferas más húmedas que se vuelven nebulosas, los pilotos navegan por encima de la capa de neblina para tener una mejor perspectiva de estas tormentas. No se recomienda volar bajo el yunque de las tormentas eléctricas, ya que es más probable que caiga granizo en esas áreas fuera del eje principal de lluvia de la tormenta. Cuando se forma un límite de flujo de salida debido a una capa poco profunda de aire enfriado por lluvia que se extiende cerca del nivel del suelo desde la tormenta principal, tanto la velocidad como la cizalladura direccional del viento pueden resultar en el borde de ataque del límite tridimensional. Cuanto más fuerte sea el límite del flujo de salida, más fuerte será la cizalladura vertical del viento resultante.