Los tornados son típicos de latitudes medias porqué necesitan que haya cizalladura en la vertical del viento, además de unas temperaturas relativamente elevadas en superfície juntamente con aire bastante frío en la troposfera media. Se dan con más frecuencia en las zonas que tienen al sur mares cálidos mientras que al oeste tenemos cordilleras. Por este motivo las llanuras del Medio Oeste americano son tan proclives para que haya tornados, así el aire frío del norte al atravesar las Rocosas llega una masa de aire frío y seco en la troposfera media mientras que tenemos un alimento de aire cálido y húmedo del sur procedente del Golfo de México.

Las condiciones sinópticas ideales en las llanuras de los Estados Unidos para formarse un tornado es un frente frío con viento del NW a W en niveles altos y medios troposféricos y viento del sur en niveles bajos. Tenemos un elevado CAPE, con elevada cizalladura del viento, fuerte inestabilidad con aire cálido húmedo en superfície y seco y frío en niveles medios y altos troposféricos, condiciones favorables a las supercélulas que son las tormentas más típicas en situaciones tornádicas. Pero no todos los tornados se forman en las supercélulas ni todas las supercélulas tienen asociados a formaciones tornádicas.

Solamente el 1 % de los tornados son intensos, de escala Fujita 4 y 5. Otra zona con muchos tornados es el este de Argentina, cerca de Buenos Aires. En cambio en los trópicos, especialmente cerca del Ecuador y en las zonas polares, más o menos al norte del círculo polar Ártico y al sur del Antártico no tenemos tornados ya que no tenemos las condiciones termodinámicas necesarias o de cizalladura de viento (no hay cizalladura suficiente en los trópicos y no hace suficiente calor en superfície en las zonas polares).

Si queréis añadir algo más en esta explicación o poner un link a otro tópic parecido os lo agradeceré.
Lo escrito lo he sacado del libro Mesoscale Meteorology in Midlatitudes, que ayer lo saqué de la biblioteca de Físicas de la Universidad de Barcelona. 

Independientemente de la helicidad, supercélulas, etc, básicamente un tornado se formaría según este modelo conceptual que mal he pintado (no encuentro el dibujo original).

Independientemente de la helicidad, supercélulas, etc, básicamente un tornado se formaría según este modelo conceptual que mal he pintado (no encuentro el dibujo original).

Según veo la cizalladura del viento provoca un movimiento como de sacacorchos del aire que asciende y luego enlaza con el descenso del aire del Cb formando el tornado, es así, Nestor?

No exáctamente.

Básicamente, el aumento de la cizalladura con la altura y aunque sea unidireccional, crea una rotación vertical en el aire. Luego la corriente ascendente de la nube de tormenta que se suele encontrar en su zona trasera (flecha roja), hace pasar esa rotación a otra con eje horizontal y... buala! ya tenemos una corriente que asciende y rotando al mismo tiempo... Preparada para formar un embudo!

Al menos así podemos suponer la formación de una tromba marina o pequeños tornados. Entiendo la formación de los tornados de más embergadura, debe de ser más complicado, ya que partimos de que un tornado vendría a ser un sistema pequeño y como un efecto que lo causa algo más grande que suele ser una supercélula. Entonces habría que partir de la formación de una supercélula para después entender la formacion de un tornado.... Supongo.

Néstor, lo que has pintado es más bien la formación de una supercélula, en la que la vorticidad horizontal es transformada en vertical por la updraft. La tornadogénesis, simplificando mucho, se produce cuando el giro del mesociclón se transmite al suelo. Aquí se explican muchas cuestiones sobre supercélulas, y hay un montón de enlaces con más información 

Estoy con Kazatormentas, has explicado la formación de un mesociclón.

Yo tambien leí el Markowski como Gerard y expone que hay dos tipos de formacion de tornados:

- Los tornados supercelulares se forman a partir de la interacción entre la corriente ascendente y la corriente descendente trasera del tornado.

- Los tornados no supercelulares se forman a partir de los vortices que se producen en las lineas de cizalladura, formando a veces lineas de tornados. No todos los vortices acaban dando tornados, muchos se deshacen o se acoplan. Solo los que mas se intensifican darán un tornado. Éste segundo tipo de tornadogenesis es el que más comunmente se da en la zona mediterranea, aunque la teoría aún se tiene que desarrollar mucho mejor.

[como ya dije]

Ñuuu!  Pero lean hombre:

Al menos así podemos suponer la formación de una tromba marina o pequeños tornados. Entiendo la formación de los tornados de más embergadura, debe de ser más complicado, ya que partimos de que un tornado vendría a ser un sistema pequeño y como un efecto que lo causa algo más grande que suele ser una supercélula. Entonces habría que partir de la formación de una supercélula para después entender la formacion de un tornado.... Supongo.

Vamos, intentaba mostrar lo simple que era la formación de un tornado, sin la necesidad de una cizalladura direccional, una corriente descendete, un super cape, etc, etc. Aunque cierto es que esto correspondería a trombas marinas o tornados de poca embergaduracomo ya dije. Oigan, que el dibujito no me lo he inventado. Tiene que estar por Internet.

Ahora, que la idea era luego explicar la formación de un tornado perteneciente a una tormenta de gran escala, como los de las supercélulas.

¿Que creen que no he lido esos links, entre otros?

Hombre Nestor, no te enfades, que no es para eso, sino para aclarar las cosas.

Precisamente aun así continuas no estando del todo en lo cierto. Los tornados de poca embergadura generalmente son los que he mencionado como tornados de cizalladura, que no pueden pasar de F2. Las trombas marinas son si no todas casi todas tambien de cizalladura.

Los tornados supercelulares acostuman a ser mas intensos que los de cizalladura y se forman despues de que el mesociclón se haya creado con la teoria que explicabas, en los estadios finales de la supercelula, cuando la corriente descendente ya se ha formado.

Precisamente creo que la formación de un tornado es bastante complicada, y de hecho aún no hay teorias suficientemente solidas que lo expliquen.

El libro "Meteorology for scientists and engineers" da cuatro teorías posibles para la formación de un tornado.

1- La primera asume que hay una débil vorticidad ciclónica ya existente en la capa límite de los ciclones de pequeña escala sinóptica o mesoescala (mesociclones). Esta vorticidad es consecuencia del alargamientoy estrechamiento (stretching) del vórtice conforme el aire de la capa límite asciende en las corrientes convectivas ascendentes que se forman dentro o que se mueven sobre el mesociclón.

2- Otra teoría es que hay un flujo/cascada de vorticidad vertical desde los vórtices de mayor escala a los vórtices de menor escala.Por ejemplo, la débil vorticidad de un mesociclón grande en niveles medios caería en cascada a un mesociclón de niveles bajos. Desde allí, se pasaría a un vórtice sobre el tornado que se está intensificando, y finalmente a un tornado que toca el suelo.

3.- La tercera teoría es que la cizalladura vertical del viento horizontal en la capa límite es la responsable, creando la vorticidad horizontal (rotación sobre un eje horizontal). Esta vorticidad se inclina más tarde a vorticidad vertical (rotación sobre un eje vertical) debido a las corrientes convectivas ascendentes. Por sí sola, esta vorticidad es demasiado débil para explicar los tornados intensos que se pueden llegar a formar. Por tanto, el alargamiento y estrechamiento (stretching) de el débil vórtice vertical por las corrientes convectivas ascendentes es necesario aún para incrementar su vorticidad.

4.- Una cuarta y nueva teoría es que la vorticidad horizontal se genera baroclinicamente por la lluvia enfriada, aire frío descendente que golpea el suelo y que se extiende horizontalmente bajo la tormenta. La cizalladura entre este aire frío y el aire del suelo más cálido crea la vorticidad horizontal.
Observaciones recientes muestran que hay muchos frentes de mesoescala bajo las tormentas que pueden generar vorticidad horizontal, y que estas fuentes de vorticidades no están siempre bajo el mesociclón visible por el radar. La vorticidad horizontal se inclina entonces a vertical, ya sea por las corrientes descendentes, el frente de racha,etc. Una vez en la vertical, la corriente ascendente alarga y estrecha el vórtice.

4.- Una cuarta y nueva teoría es que la vorticidad horizontal se genera baroclinicamente por la lluvia enfriada, aire frío descendente que golpea el suelo y que se extiende horizontalmente bajo la tormenta. La cizalladura entre este aire frío y el aire del suelo más cálido crea la vorticidad horizontal.
Observaciones recientes muestran que hay muchos frentes de mesoescala bajo las tormentas que pueden generar vorticidad horizontal, y que estas fuentes de vorticidades no están siempre bajo el mesociclón visible por el radar. La vorticidad horizontal se inclina entonces a vertical, ya sea por las corrientes descendentes, el frente de racha,etc. Una vez en la vertical, la corriente ascendente alarga y estrecha el vórtice.

Justo esta última teoría es por la que apuesta en sus escritos uno de los grandes del tema, Charles Doswell. De forma general el cree basado en sus observaciones y en las de otros que son precisamente estos elementos los que generan los tornados mas allá de la existencia o no de mesociclón por lo que la generación de tornados sería similar tanto para las SC como para las tormentas normales. Claro está que una vez que el vortice en superficie se acopla con un mesociclón en altura es mucho mas probable que el tornado sea mas potente, no obstante existen en los propios USA Tornados intensos documentados que no han estado asociados a mesociclones en altura lo que la  teoría "clasica" no soporta.

Saludos 

[Ávila]

Hombre Nestor, no te enfades, que no es para eso, sino para aclarar las cosas.

Precisamente aun así continuas no estando del todo en lo cierto. Los tornados de poca embergadura generalmente son los que he mencionado como tornados de cizalladura, que no pueden pasar de F2. Las trombas marinas son si no todas casi todas tambien de cizalladura.

Los tornados supercelulares acostuman a ser mas intensos que los de cizalladura y se forman despues de que el mesociclón se haya creado con la teoria que explicabas, en los estadios finales de la supercelula, cuando la corriente descendente ya se ha formado.

Precisamente creo que la formación de un tornado es bastante complicada, y de hecho aún no hay teorias suficientemente solidas que lo expliquen.

Ojo, la mayoría de los tornados NO supercelulares (Landspouts, por ejemplo), se forman precisamente en ausencia de cizalladura, si es que estáis denominando cizalladura al parámetro que todos conocemos (diferencia de los vectores velocidad del viento en distintas capas). Para la formación de un Tornado NSP precisamente lo que necesitas es una fuerte convección y una débil cizalladura.
Los vórtices horizontales son los que, a la larga, pueden transformar una célula convectiva en una supercélula si la convección consigue ponerlos verticales y vencer la cizalladura que los genera.


Saludos. 

Ojo, la mayoría de los tornados NO supercelulares (Landspouts, por ejemplo), se forman precisamente en ausencia de cizalladura, si es que estáis denominando cizalladura al parámetro que todos conocemos (diferencia de los vectores velocidad del viento en distintas capas). Para la formación de un Tornado NSP precisamente lo que necesitas es una fuerte convección y una débil cizalladura.

Hola victor,
entiendo que te refieres con lo de distintas capas de la vertical, no?. Eso sería la cizalladura vertical. Yo me refería como cizalladura en éste caso a la cizalladura horizontal, que viene a ser lo mismo pero en capas colocadas en horizontal.

Como no se si me explico bien dejo un esquema:

Capas distribuidas      Capas distribuidas
en vertical                  en horizontal
___________               | | | | | | | |
___________               | | | | | | | |
___________               | | | | | | | |
___________               | | | | | | | |
___________               | | | | | | | |