También conocidas como tormentas eléctricas o eléctricas, las tormentas eléctricas son perturbaciones climáticas caracterizadas por nubes densas, fuertes lluvias, fuertes vientos y la presencia de rayos y truenos. Las tormentas eléctricas se forman cada vez que hay un ascenso rápido de aire cálido y húmedo. Las tormentas eléctricas severas incluyen algunos de los fenómenos meteorológicos más devastadores, como tornados , granizo grande, inundaciones repentinas y fuertes vientos. Las tormentas eléctricas ocurren durante las estaciones de primavera y verano en las regiones templadas, mientras que en las áreas tropicales se esperan durante la estación húmeda. Los expertos han estimado que en todo el mundo, más de 2000 tormentas eléctricas están en curso en un momento dado, y cada tormenta representa una grave amenaza para la vida humana y animal.
¿Dónde ocurren las tormentas eléctricas?
Se sabe que las tormentas eléctricas se desarrollan en casi cualquier ubicación geográfica, aunque son bastante raras en las regiones polares y poco comunes en latitudes superiores a 50°N y 50°S. Por lo tanto, las tormentas eléctricas son comunes en latitudes medias, principalmente en las áreas tropicales y templadas del mundo. Con más de 80 días de tormentas al año, la Península de Florida es propensa a la máxima actividad de tormentas eléctricas en los Estados Unidos , seguida por la Costa del Golfo y las montañas de Nuevo México . En promedio, Asia y Europa Central reciben de 20 a 60 tormentas al año.
Tipos de tormentas eléctricas
Dependiendo de la inestabilidad y las condiciones relativas del viento en las diferentes capas atmosféricas, las tormentas eléctricas son de cuatro tipos principales: tormentas eléctricas unicelulares, tormentas eléctricas multicelulares, líneas de turbonada y supercélulas.
Tormenta eléctrica unicelular
También conocidas como tormentas eléctricas de masa de aire , las tormentas eléctricas unicelulares se refieren a aquellas tormentas eléctricas creadas por una sola célula de convección. Las tormentas eléctricas unicelulares se forman en ambientes que tienen pequeñas cantidades de “energía potencial convectiva disponible”, así como bajos niveles de helicidad y cizalladura del viento. Estas tormentas eléctricas, sin embargo, no duran más de una hora pero tienen amenazas de rayos y fuertes lluvias. Las tormentas eléctricas unicelulares son comunes durante las tardes de verano en las zonas templadas .
Tormenta eléctrica multicelular
Estas tormentas eléctricas contienen más de una celda de convección, cada una en una etapa diferente del ciclo de vida de una tormenta eléctrica. Las tormentas eléctricas multicelulares están precedidas por fuertes ráfagas de viento y aparecen como yunques agrupados. Mientras que cada célula individual dura entre 20 y 60 minutos, el grupo multicelular completo dura varias horas. Aunque las tormentas eléctricas multicelulares son más fuertes que las tormentas eléctricas unicelulares, son comparativamente más débiles que las tormentas supercelulares. Los tornados débiles, las inundaciones repentinas y el granizo de tamaño moderado son algunos de los peligros asociados con las tormentas eléctricas multicelulares.
Línea de turbonada
A menudo llamado “sistema convectivo casi lineal”, una línea de turbonada se refiere a una serie de tormentas severas que se forman a lo largo o al frente de un frente frío. La línea de turbonada se caracteriza por fuertes vientos, fuertes precipitaciones, relámpagos frecuentes, granizo, tornados y trombas marinas. El clima severo se experimenta en áreas donde la línea de turbonada tiene la forma de un eco de arco, mientras que los tornados se experimentan en lugares donde están presentes áreas de baja presión de mesoescala.
Supercélulas
Una tormenta eléctrica Supercell es el tipo más fuerte de tormenta eléctrica caracterizada por una corriente ascendente profunda y en constante rotación. Este tipo de tormenta eléctrica dura de 2 a 4 horas y se considera la menos común pero la más severa de todas las tormentas eléctricas. Las tormentas supercélulas producen granizo extremadamente grande, inundaciones repentinas, tornados destructivos y fuertes vientos de más de 81 mph. Aunque estas tormentas eléctricas pueden ocurrir en cualquier parte del mundo con condiciones climáticas preexistentes adecuadas, son más comunes en Tornado Alley en las Grandes Llanuras de los Estados Unidos.
Ciclo de vida de una tormenta eléctrica
En promedio, una tormenta eléctrica tiene un diámetro de aproximadamente 15 millas y requiere tres condiciones para su formación. Estos son la presencia de humedad, una masa de aire inestable y una fuerza de sustentación. Independientemente del tipo, todas las tormentas pasan por tres etapas diferentes en su ciclo de vida: la etapa de desarrollo/cúmulo, la etapa madura y la etapa de disipación. Dependiendo de las condiciones atmosféricas, toma un promedio de 30 minutos para cada una de estas tres etapas.
Etapa de desarrollo/cúmulo
El cúmulo o etapa de desarrollo es la primera etapa de una tormenta. El calentamiento de la superficie de la Tierra debido a la iluminación solar provoca el levantamiento de masas de humedad hacia la atmósfera. Debido a las temperaturas más bajas en altitudes elevadas, la masa de humedad transportada hacia arriba se enfría en gotas líquidas de agua y aparece como cúmulos. La posterior condensación de vapor de agua en líquido libera calor latente, que a su vez calienta el aire, haciéndolo comparativamente menos denso que el aire seco circundante. La etapa de cúmulo da como resultado la formación de una zona de baja presión tanto dentro como debajo de la creciente tormenta eléctrica.
Etapa madura
En esta etapa, el aire más cálido continúa ascendiendo hasta que llega a un área donde ya no puede ascender más. Por lo tanto, el aire se ve obligado a expandirse, dando a la tormenta una forma distintiva de yunque. Esta nube resultante se denomina ” cumulonimbus yunque “. A medida que la nube crece en tamaño, las gotas de agua en la nube se vuelven grandes y pesadas y se congelan para formar partículas de hielo. A medida que estas partículas de hielo caen, se derriten para formar lluvia. Si hay una fuerte corriente ascendente, las gotas se mantienen en el aire durante bastante más tiempo. Sin embargo, estas gotas no se disuelven por completo y, en cambio, caen como granizo. A medida que las gotas de lluvia comienzan a caer a través de las nubes, el aire fresco y seco ingresa a la nube y comienza el fenómeno de la corriente descendente. Esta presencia simultánea de corrientes ascendentes y descendentes da como resultado que la etapa madura de una tormenta eléctrica produzca nubes cumulonimbus.
Dentro de las nubes, la colisión entre las gotas de agua y los cristales de hielo elimina los electrones de las gotas de agua y los cristales de hielo más ligeros y los cambia gradualmente a partículas de hielo más grandes. A medida que las partículas cargadas negativamente, comparativamente más pesadas, se hunden, las partículas cargadas positivamente ascienden. Esto conduce a la acumulación de cargas opuestas en la parte superior e inferior de las nubes y produce una diferencia de voltaje, lo que a su vez genera un ‘rayo intranube’. Los electrones en el suelo son repelidos por la base de la nube cargada negativamente, lo que da como resultado la creación de una carga positiva. Esta diferencia de potencial genera un destello de relámpago ‘nube a tierra’ . Este destello de luz está acompañado por un retumbar distintivo de trueno causado por el rápido calentamiento y expansión del aire circundante.
Durante la etapa madura, ocurre una turbulencia interna considerable en la tormenta, que se manifiesta como ráfagas de viento, relámpagos severos y tornados. Cabe señalar que si hay poca cizalladura del viento, la tormenta resultante se disipará rápidamente. Sin embargo, si hay un cambio en la velocidad o dirección del viento, esto conducirá a la separación de la corriente descendente de la corriente ascendente, y la tormenta eléctrica puede transformarse en una supercélula, manteniendo la etapa madura durante varias horas.
Etapa de disipación
Downdraft domina principalmente la etapa de disipación. Si las condiciones atmosféricas adecuadas no favorecen el desarrollo de las supercélulas, la etapa de disipación se produce entre los 20 y 30 minutos de vida de la tormenta. Luego, la corriente descendente sale de la tormenta y se extiende después de tocar el suelo. El aire frío, que es llevado al suelo por la corriente descendente, corta la entrada de la tormenta. Esto conduce a la desaparición de la corriente ascendente y la eventual disipación de la tormenta.
Peligros asociados con las tormentas eléctricas
A pesar de las advertencias tempranas de los meteorólogos, varias personas mueren cada año por fuertes tormentas eléctricas. En los Estados Unidos, una tormenta eléctrica se clasifica como ‘severa’ si tiene vientos de más de 58 mph, granizo de más de 1 pulgada de diámetro y la presencia de nubes embudo. Algunos de los peligros asociados con las tormentas eléctricas severas incluyen rayos ‘nube a tierra’ que pueden generar incendios forestales y causar varias muertes; la producción de grandes granizadas que causan severos daños a cultivos, estructuras con techos de vidrio, aeronaves, automóviles y muchos más; generación de tornados y trombas marinas; Inundaciones repentinas; estallido; y tormenta de asma.
En los últimos tiempos, la liberación excesiva de gases de efecto invernadero por las actividades humanas antropogénicas ha hecho que la atmósfera inferior de la Tierra sea relativamente más cálida y húmeda. Este calentamiento de la Tierra está provocando fenómenos meteorológicos más frecuentes e intensos. Además, con un aumento del calentamiento, se espera que aumenten las condiciones que favorecen fuertes tormentas eléctricas que generan tornados destructivos. Por lo tanto, es de suma necesidad tener una comprensión adecuada de las tormentas eléctricas, su formación y los peligros asociados. También se deben tomar amplias precauciones cada vez que se emiten advertencias sobre tales eventos climáticos extremos para minimizar la pérdida de vidas y propiedades preciosas.