Un investigador de la NASA, veterano de los pronósticos del tiempo, ha desarrollado un modelo para investigar la interacción de las ondas de gravedad con las tormentas severas.
Marzo 19, 2008: ¿Sabía que existe un nuevo tipo de alimento para el desayuno que ayuda a los meteorólogos a predecir tormentas severas? En el sur de Estados Unidos lo llaman "GrITs". (N. del T.: En este juego de palabras, la autora se refiere a los "grits": alimento hecho con harina de maíz, un plato típico de esa región.)
GrITs es la sigla en inglés de Gravity wave Interactions with Tornadoes o Interacción de Ondas de Gravedad con Tornados. "Es un modelo por computadora que desarrollé para estudiar cómo interactúan las ondas de gravedad atmosféricas con las tormentas de gran intensidad", dice el investigador en meteorología Tim Coleman, del Centro Nacional de Ciencias Espaciales y Tecnología (National Space Science and Technology Center, en idioma
inglés), en Huntsville, Alabama.
Según Coleman, las interacciones entre las ondas y las tormentas son muy importantes. Si una onda de gravedad golpea a una tormenta en rotación, puede ocasionalmente hacerla girar más rápido, convirtiéndola de este modo en un tornado.
Arriba: Haga clic en la imagen para ver el paso de una onda de gravedad sobre Tama, Iowa, el 7 de mayo de 2006. Crédito: Cámara Ambiental de Iowa, Red Mesonet.
¿Qué es una onda de gravedad atmosférica? Coleman lo explica: "Son similares a las olas que vemos en la superficie de los océanos, pero en vez de surcar las aguas, lo hacen en el aire. La gravedad es lo que las impulsa. Si empujamos agua hacia arriba y ésta cae, se generan olas. Lo mismo sucede en el aire".
Coleman dejó su trabajo de anunciador del pronóstico del tiempo en un canal de televisión en Birmingham para dedicarse a su doctorado en ciencias de la atmósfera, en la Universidad de Alabama, en Huntsville. "Me estoy divirtiendo", dice, y su sonrisa y su entusiasmo hacen ver que así es realmente.
"Se pueden ver ondas de gravedad por todos lados", continúa diciendo. "Cuando conducía mi automóvil hacia el trabajo esta mañana, vi algunas ondas en las nubes. A veces incluso pienso en la dinámica de ondas en el agua cuando voy a pescar".
Las ondas de gravedad se originan cuando un impulso perturba la atmósfera. Un impulso puede ser, por ejemplo, un viento cortante, una corriente de aire ascendente o un cambio repentino en la corriente en chorro. Las ondas de gravedad generan olas de aire a partir de estas alteraciones, como las ondas que se propagan al arrojar una piedra en una laguna.
Cuando una onda de gravedad empuja con fuerza sobre una tormenta en rotación, la comprime. Esto, a su vez, hace que la tormenta gire más rápido. Para entender por qué esto es así, Coleman da el ejemplo de una patinadora de hielo que gira con sus brazos extendidos. "Cuando junta los brazos hacia el pecho, comienza a girar más rápido". Lo mismo sucede con las tormentas: cuando las ondas de gravedad las comprimen, giran más rápidamente para conservar el momento angular.
"También hay vientos cortantes en una onda de gravedad y la tormentas pueden tomar ese viento cortante, inclinarlo y usarlo para incrementar su velocidad de giro. Todos estos factores pueden incrementar la rotación de la tormenta, haciéndola más poderosa y más susceptible de generar un tornado".
"Ya hemos visto al menos un caso de un tornado en tierra (en Birmingham, Alabama, el 8 de abril de 1998) que pudo haberse vuelto más intenso al interactuar con una onda de gravedad".
Arriba: Haga clic en la gráfica para iniciar una película real de radar Doppler en la que se observa una onda de gravedad interactuando con una tormenta en rotación y volviéndola más intensa, en el noroeste de Alabama, el 22 de enero de 1999. Crédito: NOAA.
Coleman también indica que las ondas de gravedad en algunas ocasiones se desplazan en grupos y que, con cada onda que pasa, algunas veces el tornado o la tormenta en rotación crecerá e incrementará su intensidad.
Tim y su jefe, el Dr. Kevin Knupp, están comenzando a enseñar a los meteorólogos del Servicio Meteorológico Nacional (National Weather Service, en idioma inglés) y de los canales de televisión a buscar ondas de gravedad en tiempo real y a usar las teorías relacionadas con el modelo GrITs con el propósito de modificar los pronósticos del tiempo en consecuencia.
¿Quién hubiese pensado que los "grits" podrían predecir el mal tiempo? "Solamente nosotros, los meteorólogos de Alabama", ríe Coleman. Aunque hablando seriamente, las Interacciones de las Ondas de Gravedad con los Tornados podrían llegar a ser el próximo gran paso en la predicción de tormentas severas.
Más Información (en inglés y español)
Gigantescas ondas sobre los cielos de Iowa —(Ciencia@NASA)
Abajo: Este modelo GrITs (Gravity wave Interactions with Tornadoes o Interacción de Ondas de Gravedad con Tornados) por computadora muestra cómo la vorticidad de una tormenta en rotación se incrementa conforme una onda de gravedad pasa a través de ella. Crédito: Tim Coleman.
Un "modelo" es una simulación por computadora basada en ecuaciones matemáticas que describen procesos atmosféricos. Los investigadores ejecutan el modelo muchas veces y simulan una gran variedad de escenarios, con el fin de tener una mejor perspectiva de cómo funciona el proceso que se está investigando. En el caso del modelo GrITs, se aseguran de que éste refleje los patrones que muestran cómo las ondas afectan a los mesociclones y a los tornados y que también indique cuáles son los factores que aumentan dichos efectos.
Cada tormenta es diferente y los investigadores muestran a los pronosticadores qué es lo que deben buscar, en general. Los pronosticadores no usan el modelo GrITs directamente, pero sí usarán los resultados generales que los investigadores obtienen de dicho modelo y que comparten con ellos. Los investigadores pueden intercambiar cuadros de datos con los pronosticadores para mostrar cómo cada parámetro (el ángulo entre la onda y el influjo de la tormenta, la amplitud de la onda, la velocidad de la onda, la intensidad de la tormenta, etc.) cambia el efecto que una onda tendrá sobre un mesociclón.
El futuro de la NASA: La visión para la exploración espacial
Marzo 19, 2008: ¿Sabía que existe un nuevo tipo de alimento para el desayuno que ayuda a los meteorólogos a predecir tormentas severas? En el sur de Estados Unidos lo llaman "GrITs". (N. del T.: En este juego de palabras, la autora se refiere a los "grits": alimento hecho con harina de maíz, un plato típico de esa región.)
GrITs es la sigla en inglés de Gravity wave Interactions with Tornadoes o Interacción de Ondas de Gravedad con Tornados. "Es un modelo por computadora que desarrollé para estudiar cómo interactúan las ondas de gravedad atmosféricas con las tormentas de gran intensidad", dice el investigador en meteorología Tim Coleman, del Centro Nacional de Ciencias Espaciales y Tecnología (National Space Science and Technology Center, en idioma
inglés), en Huntsville, Alabama.Según Coleman, las interacciones entre las ondas y las tormentas son muy importantes. Si una onda de gravedad golpea a una tormenta en rotación, puede ocasionalmente hacerla girar más rápido, convirtiéndola de este modo en un tornado.
Arriba: Haga clic en la imagen para ver el paso de una onda de gravedad sobre Tama, Iowa, el 7 de mayo de 2006. Crédito: Cámara Ambiental de Iowa, Red Mesonet.
¿Qué es una onda de gravedad atmosférica? Coleman lo explica: "Son similares a las olas que vemos en la superficie de los océanos, pero en vez de surcar las aguas, lo hacen en el aire. La gravedad es lo que las impulsa. Si empujamos agua hacia arriba y ésta cae, se generan olas. Lo mismo sucede en el aire".
Coleman dejó su trabajo de anunciador del pronóstico del tiempo en un canal de televisión en Birmingham para dedicarse a su doctorado en ciencias de la atmósfera, en la Universidad de Alabama, en Huntsville. "Me estoy divirtiendo", dice, y su sonrisa y su entusiasmo hacen ver que así es realmente.
"Se pueden ver ondas de gravedad por todos lados", continúa diciendo. "Cuando conducía mi automóvil hacia el trabajo esta mañana, vi algunas ondas en las nubes. A veces incluso pienso en la dinámica de ondas en el agua cuando voy a pescar".
Las ondas de gravedad se originan cuando un impulso perturba la atmósfera. Un impulso puede ser, por ejemplo, un viento cortante, una corriente de aire ascendente o un cambio repentino en la corriente en chorro. Las ondas de gravedad generan olas de aire a partir de estas alteraciones, como las ondas que se propagan al arrojar una piedra en una laguna.
Cuando una onda de gravedad empuja con fuerza sobre una tormenta en rotación, la comprime. Esto, a su vez, hace que la tormenta gire más rápido. Para entender por qué esto es así, Coleman da el ejemplo de una patinadora de hielo que gira con sus brazos extendidos. "Cuando junta los brazos hacia el pecho, comienza a girar más rápido". Lo mismo sucede con las tormentas: cuando las ondas de gravedad las comprimen, giran más rápidamente para conservar el momento angular.
"También hay vientos cortantes en una onda de gravedad y la tormentas pueden tomar ese viento cortante, inclinarlo y usarlo para incrementar su velocidad de giro. Todos estos factores pueden incrementar la rotación de la tormenta, haciéndola más poderosa y más susceptible de generar un tornado".
"Ya hemos visto al menos un caso de un tornado en tierra (en Birmingham, Alabama, el 8 de abril de 1998) que pudo haberse vuelto más intenso al interactuar con una onda de gravedad".
Arriba: Haga clic en la gráfica para iniciar una película real de radar Doppler en la que se observa una onda de gravedad interactuando con una tormenta en rotación y volviéndola más intensa, en el noroeste de Alabama, el 22 de enero de 1999. Crédito: NOAA.
Coleman también indica que las ondas de gravedad en algunas ocasiones se desplazan en grupos y que, con cada onda que pasa, algunas veces el tornado o la tormenta en rotación crecerá e incrementará su intensidad.
Tim y su jefe, el Dr. Kevin Knupp, están comenzando a enseñar a los meteorólogos del Servicio Meteorológico Nacional (National Weather Service, en idioma inglés) y de los canales de televisión a buscar ondas de gravedad en tiempo real y a usar las teorías relacionadas con el modelo GrITs con el propósito de modificar los pronósticos del tiempo en consecuencia.
¿Quién hubiese pensado que los "grits" podrían predecir el mal tiempo? "Solamente nosotros, los meteorólogos de Alabama", ríe Coleman. Aunque hablando seriamente, las Interacciones de las Ondas de Gravedad con los Tornados podrían llegar a ser el próximo gran paso en la predicción de tormentas severas.
Más Información (en inglés y español)
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Abajo: Este modelo GrITs (Gravity wave Interactions with Tornadoes o Interacción de Ondas de Gravedad con Tornados) por computadora muestra cómo la vorticidad de una tormenta en rotación se incrementa conforme una onda de gravedad pasa a través de ella. Crédito: Tim Coleman.
Un "modelo" es una simulación por computadora basada en ecuaciones matemáticas que describen procesos atmosféricos. Los investigadores ejecutan el modelo muchas veces y simulan una gran variedad de escenarios, con el fin de tener una mejor perspectiva de cómo funciona el proceso que se está investigando. En el caso del modelo GrITs, se aseguran de que éste refleje los patrones que muestran cómo las ondas afectan a los mesociclones y a los tornados y que también indique cuáles son los factores que aumentan dichos efectos.
Cada tormenta es diferente y los investigadores muestran a los pronosticadores qué es lo que deben buscar, en general. Los pronosticadores no usan el modelo GrITs directamente, pero sí usarán los resultados generales que los investigadores obtienen de dicho modelo y que comparten con ellos. Los investigadores pueden intercambiar cuadros de datos con los pronosticadores para mostrar cómo cada parámetro (el ángulo entre la onda y el influjo de la tormenta, la amplitud de la onda, la velocidad de la onda, la intensidad de la tormenta, etc.) cambia el efecto que una onda tendrá sobre un mesociclón.
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