DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.

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DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« en: Lunes 05 Julio 2010 09:04:42 am »
Hola, abro este tópic para resolver, en la medida de mis posibilidades, las dudas que hayan surgido sobre Supercélulas después del curso celebrado en Valsaín este fin de semana.

De momento, ahí van los links a la bibliografía recomendada y cursos de supercélulas on-line:
https://secure.ametsoc.org/amsbookstore/viewProductInfo.cfm?productID=5
http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0470742135.html
http://www.aemet.es/es/servicios/publicaciones/novedades/Diagnostico_prediccion_conveccion_profunda
http://www.estofex.org/files/dahl_thesis.pdf
http://www.wdtb.noaa.gov/courses/awoc/awoc.html#SevereTrack
http://www.wdtb.noaa.gov/courses/dloc/outline.html#topic7
http://www.meted.ucar.edu/resource_modlist.php

Procuraré responder todos los días por las tardes/noches.
Ruego, por favor, a algún moderador que PINCHE el tópic con chincheta durante una temporada en el foro de Meteorología.

Gracias  ;)
Madrid (Vallecas-Hortaleza/Ciudad Universitaria-AEMET)

pannus

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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #1 en: Lunes 05 Julio 2010 09:58:09 am »
Ruego, por favor, a algún moderador que PINCHE el tópic con chincheta durante una temporada en el foro de Meteorología.

De por vida, vamos...  ;D

Bueno, vamos allá:

DUDA 1 (sencillita).
Comentabas ayer que la RFD podía tomar dos formas: corriente descendente de tipo cálido (la más favorable para la tornadogénesis, si mal no recuerdo) y de tipo frío, que era la que ocluía a la updraft, matando a la SP. Bien, mi pregunta es si la causa de que esa RFD sea cálida o fría es la misma que hace que un reventón o downburst sea cálido o frío, es decir, que esa RFD sería cálida si la evaporación completa de la precipitación que sostiene ocurre tan arriba que el aire que sigue descendiendo evoluciona a lo largo de la adiabática seca, calentándose por compresión a razón de 1º/hm y llegando a superficie más cálida que el entorno.
Aun así, esa RFD cálida, ¿seguiría estando más fría que el aire cálido que alimenta a la updraft? Lo digo porque siempre se pinta un frente frío en el frente de racha posterior.

DUDA 2.
La cizalladura vertical del viento induce una vorticidad horizontal, pero esos rodillos horizontales no existen como tales, o son infinitesimales. Pero cuando la updraft transforma esa vorticidad horizontal en vertical, ¿ahora sí existirían rodillos verticales de tamaño mensurable, o seguirían siendo infinitesimales?
¿O por el contrario no se formarían esos vórtices de notable tamaño -mesociclón (MC en adelante)- hasta que la componente streamwise de la vorticidad no empezase a introducir aire con giro helicoidal en la updraft?

DUDA 3 (complicada).
Cuando una montaña intercepta un flujo de aire, a barlovento se forma una sobrepresión (mesoalta) y a sotavento una depresión (mesobaja). Sin embargo, las altas/bajas presiones de tipo dinámico que se forman en torno a la updraft y sentencian qué MC va a sobrevivir, si el ciclónico o el anticiclónico, no se forman con respecto al vector viento (como ocurriría en el caso del dipolo orográfico antes comentado), sino con respecto al vector cizalladura.
Por ejemplo, tenemos viento del E en superficie, del S en niveles medios y del O en niveles altos (cizalladura clockwise). Sin embargo, la mesoalta en superficie no se forma a barlovento del viento del E en ese nivel, sino sobre el lado sur. Y a niveles medios sobre el lado O en lugar del lado S (de donde viene el viento a ese nivel). Lo mismo con respecto a las mesobajas. Vamos, que esos centros de presión dinámicos se forman a unos 90º del vector viento. ¿Por qué?

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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #2 en: Lunes 05 Julio 2010 12:06:45 pm »
DUDA 4.

¿Porqué desaparece un miembro Storm Splitting?

Me he encabezonado en creer que se debe a alguna corriente descendente  :-X, pero por incapíe realizado en las vorticidades de alimentación creo se deben a estas y no hay otra causa, si con el frente de racha en su avance se favorece que la vorticidad que succiona un miembro pueda llegar a ser de tipo streamwise, esta misma vorticidad en el otro miembro es la que lo anula si no es favorable. ¿es así?


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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #3 en: Lunes 05 Julio 2010 19:59:18 pm »
Duda 5

Yo me lié un poco con el tema del "storm-splitting" y la vorticidad "crosswise" y la "streamwise"

Hablaste que una de las dos células resultantes del storm-splitting cogía más "fuerza" que la otra a resultas de que adquiría esa vorticidad "streamwise". Creo que esto lo entendí bien.

Ahora bien, la vorticidad "streamwise" la puede adquirir una supercélula que no haya nacido de un storm-splitting?? Entiendo que con una cizalladura y desplazamientos de la tormenta adecuados sí, pero no estoy seguro de ello.

Muchas gracias
Porreres, 120msnm al S de Mallorca
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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #4 en: Lunes 05 Julio 2010 23:28:40 pm »
DUDA 6

Buenas noches.En primer lugar daros gracias por las magistrales ponencias y por extenderos más allá de las charlas dedicándonos vuestro tiempo a reponder nuestras dudas.
En concreto mi duda no está relacionada directamente con las SP.No recuerdo exactamente bien quién habló de este tema (Paco o Alejandro).
Pues bien,en el curso se comentó la importancia de observar en los sondeos la distribución del CAPE. Así pues se dijo que era más favorable tener un CAPE (idéntico en ambos casos) concentrado en capas bajas, que distribuído a lo largo de la columna puesto que así la adquisición de propiedades del entorno sería menor. Entonces si por ejemplo observamos un CAPE moderado y un CAPE 0-3Km elevado podemos concluír que el CAPE estaría concentrado en capas bajas ¿esto nos indicaría mayor severidad que si el CAPE 0-3KM fuese menor?
Al no haber en capas medias y altas CAPE ¿no podríamos concluír que las nubes no crecerían tanto como si este estuviese distribuído a lo largo de la columna?

Un cordial saludo
« Última modificación: Lunes 05 Julio 2010 23:33:03 pm por marcosrodeiro »
Vilarmaior-Rodeiro(Pontevedra) 651msnm  http://www.meteo-rodeiro.webcindario.com/meteo.htm

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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #5 en: Martes 06 Julio 2010 18:20:36 pm »
DUDA 1 (sencillita).
Comentabas ayer que la RFD podía tomar dos formas: corriente descendente de tipo cálido (la más favorable para la tornadogénesis, si mal no recuerdo) y de tipo frío, que era la que ocluía a la updraft, matando a la SP. Bien, mi pregunta es si la causa de que esa RFD sea cálida o fría es la misma que hace que un reventón o downburst sea cálido o frío, es decir, que esa RFD sería cálida si la evaporación completa de la precipitación que sostiene ocurre tan arriba que el aire que sigue descendiendo evoluciona a lo largo de la adiabática seca, calentándose por compresión a razón de 1º/hm y llegando a superficie más cálida que el entorno.
Aun así, esa RFD cálida, ¿seguiría estando más fría que el aire cálido que alimenta a la updraft? Lo digo porque siempre se pinta un frente frío en el frente de racha posterior.


DUDA1
Cuando el otro día hablaba de RFD “fría” vs RFD “cálida” me refería no a la temperatura del aire en sí misma, sin más, sino más bien a la temperatura potencial equivalente (TPE) y a la temperatura potencial virtual (TPV), y más concretamente a los déficits de TPE y de TPV que tiene la RFD cuando llega al suelo con respecto al flujo que alimenta a la tormenta y se ingesta a la “updraft”.  Lo que pasó el domingo pasado es que iba tan deprisa para terminar a tiempo que creo que pasé muy rápido, y sin tiempo o que lo vierais con claridad, las últimas diapositivas y además no explique correctamente la fase de colapso de la supercélula, procuraré hacerlo con algo más de detalle desde este tópic. Te paso unos cuantos links y definiciones de TPE y TPV por si no tienes muy claro lo que son.

Temperatura potencial equivalente:
http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_potencial
Es la temperatura que tendría una muestra de aire si toda su humedad se condensara mediante un proceso seudoadiabático (es decir, usando calor latente de condensación para calentar la parcela) y la muestra se volviera entonces adiabáticamente seca hasta los 1000 mb. Por tanto, es una variable que indica las características térmodinámicas de una mas de aire y que conserva sus propiedades iniciales a pesar de los ascensos y descensos convectivos.

Temperatura potencial virtual:
http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_virtual

Ahora pongo algunas de las trasparencias que puse al final de la charla de dinámica relacionadas con esta duda concreta:


















Seguimos, las colecciones de datos analizadas en los proyectos VORTEX, VORTEX2 y ANSWER (Analysis of the Near-Surface Wind and Environment along the Rear-flank of Supercells) muestran que por termino medio las RFDs asociadas con supercélulas tornádicas tienen unos valores de temperatura potencial equivalente (TPE) y temperatura potencial virtual (TPV) solo ligeramente más bajos que los del flujo que alimenta la tormenta (“inflow streamwise” que se ingesta en la updraft en rotación), es decir, las perturbaciones respecto a ese inflow de la TPE y de la TPV son negativas y pequeñas.

Las RFDs asociadas con supercélulas no-tornádicas tienen, por lo general, valores de TPEs y TPVs que son bastante más fríos que el flujo que alimenta la tormenta, es decir, las perturbaciones de TPE y TPV respecto a ese inflow son negativas y mayores.

Adicionalmente, Las RFDs asociadas con supercélulas tornádicas tienen CAPEs más altos y CINs más bajos que las supercélulas no-tornádicas. La relativa frialdad de las RFDs no-tornádicas con respecto a las RFDs tornádicas sugiere que las parcelas de aire en las RFDs no-tornádicas pueden experimentar dos de los siguientes mecanismos:

1- o un gran desplazamiento vertical hasta que llegan al  suelo o
2- un alto grado de mezcla con el aire del entorno (“entrainment”).

En el caso de la TPV, la frialdad de las RFDs no-tornádicas es también un posible indicativo de una mayor enfriamiento por evaporación dentro del “hook-echo”.

Mira la última figura donde se muestran para cada uno de los cuatro cuadrantes en que se ha dividido la zona ocupada por la RFD-"Hook-echo", el deficit de TPE, el déficit de TPV, el CAPE y el CIN para RFD tornádicas (números inferiores) y RFDs no-tornádicas (números superiores).

Conclusión importante: los relativamente pequeños valores de la perturbación de la TPE de la RFD respecto al “inflow”, implicaría que ha tenido que haber pequeños desplazamientos verticales para las parcelas de aire de la RFD de las supercélulas tornádicas que llegan al suelo, lo que entra en contradicción con el clásico esquema de distribución del flujo de aire y corrientes implicadas en una Supercélula, presentado por Lemon y Doswell (1979) y que ha sido hasta ahora el modelo conceptual del que partiamos todos a la hora de entender las SP. Ver figura más arriba.

En este esquema de flujo, la RFD comienza a generarse en la zona alta de la troposfera media (7km.) con parcelas de aire que se mezclan con aire de niveles más bajos cuando descienden. Presumiblemente, y dependiendo de hasta donde haya llegado la extensión de esa mezcla en el descenso, las parcelas deberían retener en cualquier caso algo de la TPE de las regiones de niveles medios, origen inicial de la RFD. Y sin embargo, este no parece ser el caso de las Supercélulas tornádicas. Es decir, que parece concluirse que en el caso de RFDs tornádicas el aire no viene de niveles medios, no viene de tan arriba.

Otra posible explicación de esta contradicción, para los pequeños valores de perturbación de la TPE en las RFD, incluiría un escenario donde los desplazamientos verticales de parcelas de aire son considerables pero las regiones fuente de la RFD provendrían de aire de la “updraft” en rotación (con valores de TPE aproximadamente iguales a los del flujo alimentador de la tormenta en niveles bajos) que es forzado a descender por el NHVPGF (“Non-hydrostatic vertical pressure gradient force", forzamiento dinámico dirigido de arriba a abajo que os comenté el otro día), como consecuencia de la mayor intensidad de la rotación en niveles bajos respecto a los niveles medios ( o también por la descarga de la precipitación y su fenómeno de arrastre asociado).

En cualquier caso, las observaciones recientes de RFDs plantean cuestiones acerca del modelo conceptual de Lemon-Doswell para superélulas tornádicas y lo más importante, puede ser indicativo de que existan dinámicas diferentes para explicar con qué características físicas llegan al suelo parcelas de aire de las RFD tornádicas versus RFDs no-tornádicas. Es decir, que parece que el modelo tradicional se ajusta bien a las RFD no-tornádicas, pero no así a las RFD tornádicas. De momento es necesaria mucha investigación más todavía para determinar con precisión el origen verdadero y los mecanismos de forzamiento implicados en las RFD en uno y otro caso.

A tu última pregunta concreta sobre esta duda:
Aun así, esa RFD cálida, ¿seguiría estando más fría que el aire cálido que alimenta a la updraft? Lo digo porque siempre se pinta un frente frío en el frente de racha posterior.

Si, la RFD "cálida" estará siempre algo más fría que el aire que alimenta a la "updraft".
« Última modificación: Viernes 09 Julio 2010 08:44:12 am por rayo »
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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #6 en: Jueves 08 Julio 2010 11:53:56 am »
DUDA 2.
La cizalladura vertical del viento induce una vorticidad horizontal, pero esos rodillos horizontales no existen como tales, o son infinitesimales. Pero cuando la updraft transforma esa vorticidad horizontal en vertical, ¿ahora sí existirían rodillos verticales de tamaño mensurable, o seguirían siendo infinitesimales?
¿O por el contrario no se formarían esos vórtices de notable tamaño -mesociclón (MC en adelante)- hasta que la componente streamwise de la vorticidad no empezase a introducir aire con giro helicoidal en la updraft?

DUDA2
Todavía hoy, después de 30 años de las primeras simulaciones numéricas de supercélulas, y por tanto de la verificación de los modelos conceptuales (Rotunno y Kelmp) que contemplan un “tilting” y “stretching” de la vorticidad horizontal del entorno para convertirla en vorticidad vertical dentro de la “updraft”, hay bastantes dudas sobre los mecanismos reales que hacen efectiva esa trasnformación. Concretamente, el porqué esa cizalladura vertical del entorno termina convirtiéndose, gracias a la interacción de una aislada “updraft”, en un coherente vórtice vertical. 

Un “coherente vórtice vertical” (mesociclón) de una SP tiene una clara analogía con un sólido rígido, es decir, se trata de un vórtice vertical rotacional donde la rotación es debida en parte a la vorticidad vertical por cizalladura y en parte a la vorticidad vertical por curvatura. La velocidad tangencial es proporcional al radio del vórtice, siendo máxima, pués, en su límite externo. Por tanto, en este tipo de vórtice, aparecerá siempre vorticidad por cizalladura (varía la velocidad angular desde el centro hasta el borde), además de la vorticidad por curvatura (el vórtice considerado sería una especie de cilindro sólido tridimensional en rotación).

En la presentación del otro día, vimos que desde la perspectiva de la teoria lineal de la rotación en niveles medios, descrita a partir de la ecuación de la vorticidad vertical, se contemplan dos términos fundamentales, “tilting” y “advección” (el de “stretching” es altamente no-lineal). El de “tilting” o inclinación, concretamente, describe como la cizalladura vertical es convertida en vorticidad vertical, en definitiva, como vorticidad horziontal por cizalladura es convertida en vorticidad vertical por cizalladura+curvatura.

En las páginas 41 a 58 de Tésis sobre Dinámica de Supercélulas de Johannes Dahl:
http://www.estofex.org/files/dahl_thesis.pdf
cuenta esta problématica con todo lujo de detalles a un nivel bastante elevado, voy a tratar de extraer la idea fundamental. En la página 52 muestra las ecuaciones de la vorticidad vertical para el caso de vorticidad por curvatura y para el caso de vorticidad por cizalladura de manera separada, es decir de una manera algo distinta a como yo lo expuse en el seminario, donde no hacía distinción alguna. Échales un vistazo, por favor, antes de seguir (al menos para que veas que hay diferentes términos). O mira lo más basico sobre vorticidad aquí:
http://rammb.cira.colostate.edu/wmovl/VRL/Tutorials/euromet/courses/spanish/nwp/n2a10/n2a10006.htm

Según estas dos ecuaciones se pueden distinguir cuatro términos diferentes.

El primer término es el de la divergencia, describe como un flujo convergente o divergente altera la vorticidad vertical (tanto por cizalladura como por curvatura). De el se puede deducir que, por ejemplo, la convergencia no estará disponible para crear vorticidad por curvatura si inicialmente existía solamente vorticidad por cizalladura, y viceversa.

El segundo término, es el “tilting” o inclinación. Nos muestra que se crea vorticidad vertical por curvatura si la vorticidad horizontal previa existente en el entorno (capa en niveles bajos de alimentación de flujo que se ingesta en la “updraft”)  es totalmente “streamwise”.  Y también, que se crea vorticidad vertical por cizalladura si la vorticidad horizontal previa existente en el flujo que alimenta a la tormenta es puramente “crosswise”. Esto significa que en estos dos casos extremos, que algunas veces se presentan en la naturaleza, no se crearía un “coherente vórtice vertical”.

Los dos últimos términos solo difieren en el signo en los dos casos, se identifican como terminos de conversión o intercambio. Requieren que el campo de presión tenga la distribución necesaria para que si la vorticidad por cizalladura se ha agotado/reducido se genere una cantidad equivalente de vorticidad por curvatura y viceversa. Como un “coherente vórtice vertical” requiere siempre ambos tipos de vorticidad por cizalladura o por curvatura (premisa de la que partimos inicialmente), estos terminos de conversión serán necesarios solamente en los casos extremos de que la “updraft” se haya formado después de que únicamente vorticidad puramente “streamwise” o únicamente vorticidad puramente “crosswise” hayan sido inclinadas en la vertical.

Sin embargo, en la naturaleza, los casos de vorticidad puramente “streamwise”, con hodógrafas totalmente curvas (semicirculares), o los casos de vorticidad puramente “crosswise”, con hodógrafas totalmente rectas, son muy raros. Por lo tanto, los casos en que se generase un “coherente vortice vertical” con solo vorticidad por cizalladura o solo vorticidad por curvatura son prácticamente imposibles.

Por tanto, y como conlusión, todavía no están aclarados del todo los mecanismos por los que se genera un vortice coherente en la vertical (con vorticidad por curvatura+vorticidad por cizalladura en equilibrio), o al menos no están explicados desde la perspectiva del “tilting” o inclinación de la vorticidad horizontal por cizalladura exitentente en el entorno. Lo que si está claro, y sobre ello no hay dudas, es que se genera vorticidad vertical por cizalladura si la tormenta ingesta en su “updraft” vorticidad “crosswise” o se genera vorticidad vertical por curvatura si la tormenta ingesta vorticidad “streamwise”.

Todo esto no anula toda la argumentación sobre el origen de la rotación en niveles medios y de la propagación de las supercélulas que expuse en el seminario. Lo que muestra más bien es que la perspectiva de la vorticidad para explicar la rotación de la “updraft” es incompleta. Es importante destacar que toda esta argumentación, que se recoge perfectamente en lás páginas mencionadas de la tesis de Dahl, no influyen en los resultados de todos los trabajos previos sobre dinámica de Sps que conocemos hasta la fecha. En efecto, la perspectiva de la vorticidad ha permitido el desarrollo de potentes herramientas de predicción operativa como la Helicidad relativa de la tormenta (SRH). Sin embargo, algunos detalles, como he comentado, no pueden ser explicados facilmente en términos de vorticidad.

A tu pregunta concreta puedo responderte que, efectivamente, esos "rodillos horizontales" no existen en la realidad como ya comentamos el otro día, existe vorticidad horizontal por cizalladura vertical del viento, que se traduce en rotación a escala macróscópica en el flujo que alimenta la tormenta, y que la "updraft" consigue (mediante el "tilting" y posteriormente el "stretching") convertir esa vorticidad horizontal por cizalladura en vorticidad horizontal por curvatura, que es una parte imprescindible de esos "rodillos verticales de tamaño mesurable" que también comentas, y sí, serían mesurables no infinitesimales, sería un mesociclón de 2 a 10 Km. de ancho. Evidentemente el hecho de que esa vorticidad ingestada sea mayormente "streamwise", determina totalmente que el resultado sea una rotación neta, al estar correlacionada la máxima velocidad vertical de la "updraft" con la vorticidad vertical inclinada previamente.

Casi todo lo escrito aquí esta traducido de la tésis de Dahl.


P.D. Lo normal sería que ahora tuvieras más dudas que al principio de tu pregunta, y si vuelves a preguntarme y yo a responderte, pués todavía más y más y más. Así hasta casi el infinito, profundizando cada vez más en conceptos y conocimientos que ya casi no puedas entender (el límite de tus cocimientos físicos/matemáticos), hasta que seguramente te dieras cuenta de que realmente no sabes "nada" (ni yo tampoco). Es en ese momento cuando por fin sabes algo: que no sabes nada. Momento sublime que es el punto de partida para empezar a comprender todo este tinglao desde cero. Pero poco a poco, no desesperes, cuando te llegue el libro y empieces a leerlo desde el inicio te servirá de mucha ayuda toda esta discusión que estamos teniendo, espero, y te quedarán al menos 3 o 4 ideas claras de las SP que ya permanecerán en tu coco, sin DUDA alguna, para siempre.
Saludos  ;)
« Última modificación: Jueves 08 Julio 2010 14:31:37 pm por rayo »
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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #7 en: Viernes 09 Julio 2010 02:31:32 am »
A tu última pregunta concreta sobre esta duda:
Aun así, esa RFD cálida, ¿seguiría estando más fría que el aire cálido que alimenta a la updraft? Lo digo porque siempre se pinta un frente frío en el frente de racha posterior.

No, la RFD "cálida" estará siempre algo más fría que el aire que alimenta a la "updraft".

¿No querrás decir ?  ;D
Vale, esto me queda claro: independientemente de que la RFD sea fría o cálida, siempre su TPE o TPV será inferior a la de la updraft.

Por cierto, tengo claros los conceptos de Tª potencial, virtual, potencial equivalente, de termómetro húmedo... pero, ¿no viene a ser prácticamente lo mismo la TPE (Th-E) que la TPV?
Es decir, en la TPE enfriamos adiabáticamente la parcela condensando todo su vapor y eliminándolo hasta que no quede nada, y luego la comprimimos hasta los 1000 hPa.
La TPV sería la Tª que una parcela de aire SECO, a la misma presión que un volumen de aire con vapor de agua, tuvise su misma densidad; ¿no vienen a ser lo mismo TPE y TPV? Porque igualamos presiones (de ahí lo de potencial) y el vapor de agua, con el calor latente liberado en el cálculo de la TPE o el volumen efectivo que ocupa en el caso de la TPV, vendría a jugar el mismo papel, ¿no?

cuando te llegue el libro y empieces a leerlo desde el inicio

Cuando lo acabe, con mi nivel de inglés, ya estaré en un asilo de ancianos.  ;D

Ya me leeré detenidamente la respuesta a mi 2ª duda porque... anda que no hay materia.
Gracias por aclararnos las dudas.  ;)

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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #8 en: Viernes 09 Julio 2010 08:43:15 am »
A tu última pregunta concreta sobre esta duda:
Aun así, esa RFD cálida, ¿seguiría estando más fría que el aire cálido que alimenta a la updraft? Lo digo porque siempre se pinta un frente frío en el frente de racha posterior.

No, la RFD "cálida" estará siempre algo más fría que el aire que alimenta a la "updraft".
¿No querrás decir ;D

Si, quería decir   ;D
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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #9 en: Viernes 09 Julio 2010 09:13:09 am »


DUDA 3 (complicada).
Cuando una montaña intercepta un flujo de aire, a barlovento se forma una sobrepresión (mesoalta) y a sotavento una depresión (mesobaja). Sin embargo, las altas/bajas presiones de tipo dinámico que se forman en torno a la updraft y sentencian qué MC va a sobrevivir, si el ciclónico o el anticiclónico, no se forman con respecto al vector viento (como ocurriría en el caso del dipolo orográfico antes comentado), sino con respecto al vector cizalladura.
Por ejemplo, tenemos viento del E en superficie, del S en niveles medios y del O en niveles altos (cizalladura clockwise). Sin embargo, la mesoalta en superficie no se forma a barlovento del viento del E en ese nivel, sino sobre el lado sur. Y a niveles medios sobre el lado O en lugar del lado S (de donde viene el viento a ese nivel). Lo mismo con respecto a las mesobajas. Vamos, que esos centros de presión dinámicos se forman a unos 90º del vector viento. ¿Por qué?

DUDA 3
La analogía no es la misma. Una montaña es un obstáculo real y sólido que bloquea totalmente el flujo que incide sobre ella, elevándolo y acelerándolo arriba. Los efectos de Alta y Baja presión que surgen en este caso están directamente relacionados con la sobrepresión del viento en un lado y el vacio en el otro. La "updraft" de una SP no es un obstáculo sólido, es una corriente de aire ascendente en rotación que interactua con el flujo del entorno que le llega a todos los niveles produciéndose siempre algo de mezcla ("entrainment"). De todos modos, permitiéndonos cierta posible comparación, cuando una montaña intercepta un flujo de aire, suele ser un caso más parecido al del flujo unidireccional con hódografa recta que uno de flujo con giro con la altura. Es decir, de la siguiente figura:



 ..... el superior derecha, con altas presiones corriente abajo de la cizalladura (corriente arriba del viento) y bajas presiones corriente arriba de la cizalladura (corriente abajo del viento). En este caso de cizalladura unidireccional (como pasaría casi siempre en las montañas) vector cizalladura y vector viento están en la misma dirección, pues el vector cizalladura siempre es tangente a la hodógrafa (en este caso recta) en cualquier punto. Y los centros de H y L serían igual que en las montañas que en la "updraft" de una SP.

En el caso de la hodógrafa semicircular, figura derecha abajo, los vectores cizalladura en cualquier punto son tangentes a la curva de la hodógrafa en ese punto, que para este caso concreto, forman aproximadamente un ángulo de 90º con el vector viento del punto considerado, pero no siempre es así. La hodógrafa semicircular es el caso ideal para explicar porque se realza la corriente ascendente en un flanco (derecho o izquierdo) y se elige siempre este caso (en vez de por ejemplo la hodógrafa cuarto de círculo o la circular completa), porque quedan mucho mejor acopladas en la vertical la "pila" de vectores cizalladura y su distribución de H y L, de tal modo que se ve claro como hay ascensos donde en superficie hay una H y en altura una L, mientras que hay descensos donde en altura hay una H y en superficie una L.
« Última modificación: Viernes 09 Julio 2010 10:20:04 am por rayo »
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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #10 en: Viernes 09 Julio 2010 09:38:36 am »
DUDA 4.
¿Porqué desaparece un miembro Storm Splitting?
Me he encabezonado en creer que se debe a alguna corriente descendente  :-X, pero por incapíe realizado en las vorticidades de alimentación creo se deben a estas y no hay otra causa, si con el frente de racha en su avance se favorece que la vorticidad que succiona un miembro pueda llegar a ser de tipo streamwise, esta misma vorticidad en el otro miembro es la que lo anula si no es favorable. ¿es así?

DUDA 4
No siempre desaparece un miembro del "Storm-Splitting", algunas veces progresan los dos desarrollándose exactamente igual. En teoría, esto último pasaría siempre, si la cizalladura fuera estrictamente unidireccional antes y después del "splitting". Dada la dinámica explicada el otro día, ninguno de los dos se beneficiaría de un desarrollo posterior más intenso ya que las condiciones de perfil de viento con la altura "después" seguirían siendo las mismas que las de "antes" de la subdivisión.

Es decir, al aparecer la subdivisión, si se siguen manteniendo las condiciones iniciales de cizalladura unidireccional-hódografa recta, cada uno "tira" para su lado empezando desde ese instante a encontrar vorticidad "streamwise" en el flujo que alimenta a la "updraft". Pero si ese perfil de vientos no cambia la altura, es decir, si no se encuentra en su nuevo camino la SP un perfil de viento donde haya giro de vientos con la altura (hodógrafa curva), no se desencadenará la dinámica de supercélulas correspondiente con un flanco realzado respecto al otro.

Ósea, que ese impulso inicial después del "splitting", que hace que cada SP (ciclónica y anticiclónica) encuentre los "rodillos" dispuestos "streamwise" , terminará por detenerse o se formará un nuevo "Storm-Splitting" de cada una de las dos células, volviéndose a repetir todo el proceso.

Sin embargo, algunas veces ocurre que ese impulso inicial lleva a alguno de los dos miembros a una zona donde ya hay giro de vientos con la altura, hodógrafa curva y dinámica de la SP conforme a estos casos, favoreciéndose el desarrollo en un flanco.

Resumiendo, hay tres posibilidades:



1- Que la cizalladura unidireccional y hodógrafa recta sea dominante en toda la región donde se desarrolla la tormenta, es decir que la vorticidad ingestada en la "updraft" sea durante todo el rato "crosswise". Habrá "Storm-splitting" sucesivos. El impulso inicial de separación no favorecerá a ninguna de las dos células formadas en cada "splitting", volverán a subdividirse o a disiparse, aunque inicialmente las dos células generadas en cada "splitting" ingestarán vorticidad "streamwise" durante un cierto tiempo.

2- Que la cizalladura unidireccional y hodógrafa recta sea dominante en la región en el momento del "Storm-splitting" con ingestión de vorticidad "croswise" en la "updraft", pero que una vez este mecanismo se haya producido "impulse" a alguna de las dos células generadas a una nueva región donde ya si que predomine la cizalladura curva ("clockwise" o "anti-clockwise") y se desarrolle una SP ciclónica o anticiclónica con ingestión de vorticidad "streamwise" mantenida.

3- Que la cizalladura sea "clockwise" o "anti-clockwise" (hodógrafas curvas) en toda la región desde el principio de formación de la tormenta y se genere un SP sin "Storm-splitting" previo, con ingestión de vorticidad "streamwise" desde el inicio.

Respondiendo a tu pregunta concreta, el miembro del "Storm-splitting" que desaparecerá (caso 2), será aquel que no se vea favorecido por el perfil de cizalladura curva que haya. Es decir, en el caso de que después del impulso inicial del "storm-splitting" se llegue a una región con giro "clockwise" con la altura, se desarrollará una SP ciclónica y se anulará la SP anticiclónica porque está última no encuentra los forzamientos dinámicos apropiados,  mientras que si el giro es "anti-clockwise" pasaría lo contrario.
« Última modificación: Viernes 09 Julio 2010 10:25:19 am por rayo »
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Re: DUDAS sobre Supercélulas. Curso AME-Valsaín-2010.
« Respuesta #11 en: Viernes 09 Julio 2010 10:05:33 am »
Duda 5
Yo me lié un poco con el tema del "storm-splitting" y la vorticidad "crosswise" y la "streamwise"
Hablaste que una de las dos células resultantes del storm-splitting cogía más "fuerza" que la otra a resultas de que adquiría esa vorticidad "streamwise". Creo que esto lo entendí bien.
Ahora bien, la vorticidad "streamwise" la puede adquirir una supercélula que no haya nacido de un storm-splitting?? Entiendo que con una cizalladura y desplazamientos de la tormenta adecuados sí, pero no estoy seguro de ello.
Muchas gracias

DUDA 5
Tu pregunta queda casi contestada con lo que he respondido a Ribera-Met en la DUDA 4. De todas maneras paso a poner todas las diapos que mostré en la charla sobre este tema concreto y que tienen que ver con las dudas particulares que tu tienes, a ver si así te queda más claro y luego, al final, te explico con algo más de detalle lo que me preguntas.

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Tu pregunta queda totalmente respondida en la diapo21. Dices: " Yo me lié un poco con el tema del "storm-splitting" y la vorticidad "crosswise" y la "streamwise". Hablaste que una de las dos células resultantes del storm-splitting cogía más "fuerza" que la otra a resultas de que adquiría esa vorticidad "streamwise". Creo que esto lo entendí bien. Ahora bien, la vorticidad "streamwise" la puede adquirir una supercélula que no haya nacido de un storm-splitting?? Entiendo que con una cizalladura y desplazamientos de la tormenta adecuados sí, pero no estoy seguro de ello.". Efectivamente, SI, la vorticidad "streamwise" puede existir previa en el entorno sin necesidad del "Storm-splitting", es el caso 3 de dicha diapo21 y de la discusión de la DUDA 4, y por tanto la puede adquirir una superćelula que no haya nacido de un "Storm-splitting". De hecho, en la climatología de presuntas SP españolas que puse en la charla, mis registros confirman que de las 117 supercélulas consideradas en el período 2003-2010, un 35% de SP surgieron de ésta última manera (sin "Storm-splitting"), otro 35% provenían de una multicélula previa existente y finalmente, un 30% de los casos surgían a partir de un "Storm-splitting", caso 2 de los mencionados en la diapo21 y en la discusión de la DUDA 4.
« Última modificación: Viernes 09 Julio 2010 10:28:32 am por rayo »
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