Mostra totes les entrades de El barrufet del temps

La DANA

Cada cop s’utilitza més la paraula DANA en els espais de previsió del temps. Poc a poc ens familiaritzem amb ella, però possiblement no tothom entén el seu significat i quines poden ser les seves conseqüències a les nostres contrades.

Una Depressió Aïllada a Nivells Alts és un embossament d’aire fred a les capes mitges i altes de la troposfera. Una bona forma de detectar-les és mirar la temperatura a uns aproximadament 5.500 metres d’alçada.

Com que l’energia de l’aire i la força de la gravetat (varia segons la latitud) no és igual a tota la superfície de la Terra, una manera de mesurar l’energia potencial de l’aire de forma equitativa a tot el planeta és utilitzant l’altura geopotencial enlloc de la geomètrica, per tant, quan mirem la temperatura a les capes atmosfèriques, ho farem amb hPa i no metres, els esmentats i aproximats 5.500 metres serien els 500 hPa.

La DANA és una pertorbació atmosfèrica extratropical (ni polar ni equatorial) formada per un embossament d’aire fred que s’ha separat del corrent zonal. Aquesta pot tenir un reflex a les capes baixes en forma de baixa o borrasca en superfície, en aquest cas parlariem d’un BFA, Borrasca Freda Aïllada. Una forma de detectar-les és utilitzant les imatges de satèl·lit del canal de vapor d’aigua.

Per entendre la formació d’una DANA, hem de parlar dels corrents en Jet (també coneguts com Jet Streams) que es troben a nivell de la tropopausa. Hem de tenir present que entre els pols i l’Equador, hi ha un gran gradient tèrmic que genera grans corrents de l’aire a tot el planeta.

Els corrents en jet que es formen van d’oest a est seguint la rotació de la Terra. Aquests donen la volta al planeta a gran velocitat però tenen un gruix de relativament pocs quilometres. Els avions aprofiten aquests corrents (entrant en ells) per estalviar combustible ja que es troben cap els 10.000 metres d’alçada. Existeix un altre corrent de baixa altura que passa per Amèrica del Sud.

Hi ha 2 tipus de corrent en jet:

  • Polars a uns 60° de latitud.
  • Subtropicals a uns 30°.

El jet stream polar separa l’aire fred del pols de l’aire més càlid de latituds inferiors. Quan aquest és estable, l’aire de les diferents latituds no es barreja gairebé ja que no té ondulacions que facilitin fer arribar l’aire fred a zones més temperades. Ara bé, quan es desestabilitza la cosa canvia. Hi ha un índex anomenat AO (Arctic Oscillation) que fa un seguiment i previsions d’aquest fenomen.

Les ondulacions del corrent en jet poden arribar a ser molt fortes creant tàlvegs que s’acaben separant del corrent general. En aquest moment és quan l’aire fred queda aïllat i envoltat d’aire més càlid i comencem a parlar d’una DANA.

Una DANA és un bossa o gota freda, com tradicionalment dèiem. Al separar-se del corrent global o zonal, el seus moviments poden ser “caòtics” i més complicats de predir. A diferencia d’una borrasca amb fronts, els seus fenòmens meteorològics poden ser més imprevistos i fins i tot més severs si les condicions són favorables.

La severitat dependrà de varis factors, per exemple, la temperatura en superfície i grau d’humitat. En el nostre territori la temperatura de l’aigua del mar és molt important. Quan l’aire fred es troba amb la mar calenta (sobretot a finals o després de l’estiu) el gran gradient tèrmic es converteix en energia que afavoreix la formació de fortes tempestes i fins i tot de sistemes convectius mesoescalars com aquest.

Són estructures nuvoloses de fort desenvolupament vertical però poc extenses comparat amb els fronts. És molt difícil de saber on es formaran i menys on descarregaran, tot i que els models numèrics continuen evolucionant matemàticament i tecnològicament, encara estem molt lluny de fer previsions precises i de gran fiabilitat.

A casa nostra, la posició exacte d’una DANA és clau per saber si ens portarà pluja abundant, si es situa una mica més amunt o avall, més a la dreta o esquerra, les conseqüències varien totalment. Aquesta seria una bona posició per precipitacions abundants i fort vent de llevant.

Tot i que la col·locació no sigui la ideal per gran pluges continuades, l’aire fred de l’embossament genera forta inestabilitat, l’orografia o qualsevol petit xoc de vents amb la suficient humitat, pot fer créixer un bon bolet tempestuós a qualsevol lloc sota la seva influencia.





Els ciclons

Un cicló és una zona de la troposfera on trobem forts corrents de vent en una àrea tancada i de forma circular (o en espiral). Normalment estan vinculats a baixes pressions atmosfèriques. Giren en la mateixa direcció que la Terra, a l’hemisferi nord al contrari a les agulles del rellotge i al sud al revés. 

Hi ha varis tipus segons les seves característiques:

  • Mesociclons

No són grans, fins a uns 10 km i es tracten dins la mesoescala i no en l’escala sinòptica, un exemple serien les supercel·lules, les tempestes que tenen les millors condicions per formar tornados a conseqüència de la seva rotació.

  • Ciclons Polars

Es formen a les regions àrtiques i molt ràpidament, però solen tenir una durada relativament curta. La seva rotació sol ser dèbil.

  • Ciclons extratropicals

Es creen per sobre els 30º de latitud i a conseqüència de la barreja de masses d’aire càlides i fredes. Això provoca la formació de fronts just on xoca l’aire de diferent temperatura i densitat. Són les típiques borrasques que ens visiten constantment.

  • Ciclons tropicals

Es generen sobre les regions dels oceans amb aigües calentes (Equador i tròpics). Obtenen l’energia de l’evaporació i condensació del l’aigua. 

  • Ciclons subtropicals

Tenen característiques a mig camí entre un tropical i un extratropical. Es formen en regions properes a l’equador.

Cicló Tropical, el més famós i destructiu

El seu nucli és càlid i com he dit, neix sobre zones dels oceans amb aigua calenta. Es caracteritza pels forts vents i molta pluja. Normalment no tenen la típica rotació en el seu inici, però a mesura que s’intensifiquen i comencen a allunyar-se de la zona equatorial, el procés de ciclogènesi s’accelera per l’efecte Coriolis a conseqüència de la rotació de la Terra. 

Reben varis noms segons la força dels vents:

  1. Depressió tropical
  2. Tempesta tropical
  3. Huracà, tifó o senzillament cicló.

Segons la zona del món, aquesta seria la nomenclatura regional d’un gran cicló tropical:

Per poder classificar els huracans segons la seva intensitat, es va crear una escala coneguda amb el nom de Saffir-Simpson. Aquesta els agrupa en 5 categories segons la velocitat del vent sostingut en el seu centre (o parets de l’ull), no en ràfegues màximes, que evidentment poden ser encara més fortes.

Altres noms relacionats

  • Ciclogènesi explosiva

El procés d’enroscament i formació d’una borrasca es coneix com a ciclogènesi. Si una baixa atmosfèrica es va aprofundint de tal manera que la pressió en el seu centre baixa entre 18 i 24 hPa en 24 hores o menys, parlarem de ciclogènesi explosiva. Es generen forts vents i es deu al fort gradient baromètric. El nom fa referencia al procés i no a un tipus de cicló o borrasca.

  • Medicane

És un cicló o minicicló mediterrani quasi tropical. El seu nom prové de “Mediterranean Hurricane” per la seva semblança a un huracà. No es formen sovint però tampoc són excepcionals. Necessiten que l’aigua del mar Mediterrani sigui força calenta, per tant, són de nucli càlid. Poden tenir vents sostinguts superiors als 100 km/h i la seva durada és molt curta, des d’hores a 1 o 2 dies.

ESCLAFIT (Downburst)

La paraula esclafit l’hem escoltat a vegades a les noticies, normalment relacionada amb danys produïts per tempestes que han afectat el nostre territori. Molts de nosaltres hem viscut en directe aquest fenomen i no ho hem sabut, ja que no sempre provoca desperfectes, però sí forts vents en el moment de màxima intensitat de pluja (en un esclafit humit). 

wet downburst - photo by Jerry Ferguson

Molts creuen que és com un tornado, fins i tot, alguna vegada s’ha comentat que és com un tornado del revés. Doncs no. Però millor comencem pel seu origen. 

A comparison of the inflow around a tornado and outflow associated with a downburst

Les tempestes es formen per una diferencia de temperatura entre la superfície i les capes mitjanes/altes (també requereix que l’aire contingui força humitat). Hem de recordar que l’aire calent tendeix a pujar i el fred a baixar. Quan aquesta diferencia és important, aquests es posen en circulació de forma accelerada.

L’esclafit és produeix quan aquest aire fred que es troba a l’interior dels núvols de tempesta (cumulonimbes) es desploma creant una columna en direcció a la superfície. Depenent de la velocitat que porti i la seva extensió, serà més o menys intens.

Resultat d'imatges de tornado vs downburst

Que un avió passi en aquest moment per sota pot ser realment molt perillós, per aquesta raó, la majoria d’ells porten una radar Doppler per poder detectar les anomenades microràfagues que poden sobrepassar els 250 km/h equivalent a un tornado de força 3 a l’escala de Fujita).

http://263i3m2dw9nnf6zqv39ktpr1-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2018/07/Wind-960_640.jpg

Pels que estem a la superfície, que ens caigui aquesta columna d’aire a sobre pot provocar-nos problemes sí, però realment els més greus solen arribar després. Quan aquesta massa topa amb el terra, només li queda una opció, escapar-se a totes direccions paral·lelament a la superfície. Això provoca que en pocs segons la intensitat del vent augmenti violentament a tot el voltant on s’ha produït el desplomament. En aquest moment és quan les fortes ràfegues poden crear situacions tornàdiques, però no hi veurem cap embut i la seva durada serà molt més reduïda que la vida mitja d’un tornado.

Resultat d'imatges de downburst

Aquestes ràfegues s’ondulen després d’uns centenars o milers de metres (depenent de la força dels vents), creant uns vòrtexs amb un eix paral·lel a la superfície i circular (amb forma d’anell) al centre del fenomen (el tornado té l’eix més o menys perpendicular al terra). 

En la zona del vòrtex toroidal comença la tercera fase de l’esclafit (també molt perillosa), on de cop i volta els vents poden anar amunt, avall, endavant i endarrere en una àrea molt reduïda.

Depenent de la extensió afectada, podem trobar microesclafits o macroesclafits. Aquests a la vegada poden ser esclafits humits (si contenen precipitació) o secs (amb poca precipitació, més càlids i semblants a virgues). Aquests últims poden augmentar el risc d’incendi si van acompanyats d’aparell elèctric.

https://www.boldmethod.com/images/blog/lists/2015/03/7-things-you-should-know-about-microbursts/3.jpg

Si es forma en una zona desèrtica o molt àrida, el mateix fenomen pot generar una tempesta de sorra o també coneguda amb el nom de Haboob.

https://www.eoas.ubc.ca/courses/atsc113/flying/met_concepts/04-met_concepts/04b-h-Tstorm_hazards/images-04b/haboob-diagram.png
Resultat d'imatges de downburst haboob

La Calamarsa o pedra

La calamarsa o pedra

Els núvols de tempesta (o també coneguts com cumulonimbus o cumulonimbes) són força presents a la nostra terra, estem en una zona de la península ibèrica amb molta activitat tempestuosa si mirem les estadístiques.

Imatge: Météorage

Les tempestes tenen associats diversos fenomens de temps sever com ara ventades, llamps, intenses pluges, esclafits, tornados, etc… i també la calamarsa/pedra.

Aquests dos elements en el fons són el mateix, només que reben diferent nom segons la seva mida, per sota de 1cm en direm calamarsa i per sobre pedra.

La pedra o calamarsa, és un meteor atmosfèric associat a tempestes que es formen quan hi ha una important diferencia entre la temperatura en superfície i les capes superiors. Per aquesta raó, és més habitual que es formin durant les hores més càlides del dia i des de la primavera fins la tardor, justament quan el Sol més escalfa.

Imatge: Aemet

L’aire calent de la superfície rescalfat pel Sol, puja per si mateix generant els corrents ascendents, però necessita un impuls més fort per esdevenir una tempesta, aquesta ajuda extra pot donar-se per raons orogràfiques o per xocs de vents de diferents direccions.

Imatges: Meteocat

En el cas que aquest aire ascendent contingui prou humitat (vapor d’aigua), aquesta es condensa formant petites gotetes quan arriba a capes superiors més fredes, permetent així la visualització dels núvols (recordeu que el vapor es transparent i no és visible simple vista).

Quan aquests corrents ascendents són extremadament forts, és quan es poden formar els cumulonimbes podent arribar així fins els 16km sobre el nivell del mar. Es frenen al límit superior de la troposfera, l’anomenada tropopausa. Aquesta no es troba sempre a la mateixa alçada, en els pols pot estar als 8km i a l’equador a uns 17km.

Si tenim en compte que cap als 5km les temperatures poden ser inferiors als -20ºC, entenem doncs que les gotes que pugen per l’aire ascendent acabaran congelant-se i formant els petit grànuls de gel al refredar-se molt ràpidament.

Igual que hi ha corrents ascendents dins el núvol, també n’hi ha de descendents, això fa que aquestes gotes o petits trossets de gel, puguin iniciar un cicle rotatiu dins el cumulonimbe que pot repetir-se varies vegades.

Cada cop que puja se li afegeix una nova capa de gel de color més opaca (es deu a que la congelació de l’aigua que l’envolta ha estat molt rapida). Quan baixa també se li afegeix una nova capa, però al congelar-se més lentament, acaba tenint un color més transparent. Per tant, si tallem una calamarsa o pedra just per la meitat, veurem que és com una ceba i podem comptar quants cicles ha viscut dins el núvol, cada dues capes (opaca + transparent) seria una volta sencera.

Com més forts siguin els corrents d’aire més voltes podrà donar, però al final, la gravetat sempre acabarà guanyant i tard o d’hora, aquesta calamarsa o pedra acabarà caient.

Ara imagineu-vos com ha de ser la força del vent dins els cumulonimbes per poder sostenir pedres com aquestes.

Diferències entre front fred, càlid i oclús

Font fred: Una massa d’aire avança cap a una zona amb aire més càlid. El fred és més dens i entra en forma de falca sobre la superfície. El càlid puja, si hi ha prou humitat, aquest es condensa formant la nuvolositat.

Front càlid: Una massa d’aire avança cap a una zona amb aire més fred. El càlid puja per sobre del fred, no per la diferència de densitat. La nuvolositat es sol formar per convergència o cisallament. El pas d’aquest front sol ser més lent i menys actiu que el d’un de fred.

Front oclús: Es dona quan un front fred atrapa per velocitat a un front càlid. Fent que les 3 masses d’aire s’ajuntin en un zona anomenada “punt triple”. Si el nou aire fred és més fred que l’anterior, parlarem d’un front oclús fred, si és al reves, serà un front oclús càlid.

Si en voleu saber més sempre li podeu preguntar al Barrufet del temps. Gràcies