Análisis Dinámico de un Tornado Supercelular en el Este de China Basado en una Simulación de Datos Reales
Autores: Wang, Shiqi; Min, Jinzhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Tornados
China
Simulación
Vórtice
Tornadogénesis
Flujo de aire
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Los tornados son desastres naturales extremadamente destructivos, y el este de China se ha convertido en un área de alta incidencia de tornados en China en los últimos años. El 7 de julio de 2013, ocurrió un tornado de intensidad EF2 en el condado de Gaoyou, en la provincia de Jiangsu, en el este de China, dentro de una tormenta supercelular cerca de un sistema frontal de Meiyu. Para investigar el proceso dinámico del tornado, se realizó una simulación numérica utilizando cuatro rejillas anidadas unidireccionales dentro del Sistema Avanzado de Predicción Regional (ARPS). Los datos de un radar Doppler S-band operativo cercano se asimilan utilizando un filtro de Kalman en conjunto 4D (4DEnKF) a intervalos de 5 minutos. Se realizan pronósticos con una rejilla anidada de 50 m, capturando el tornado incrustado dentro de la tormenta supercelular con un razonable acuerdo con las observaciones. Se analizan en detalle los procesos de tornadogénesis dentro de los resultados de la simulación, incluida la evolución tridimensional del vórtice del tornado. Se encuentra que una ráfaga fría dentro de la región de descenso de la flanco trasero juega un papel clave en la instigación de la tornadogénesis cuando el borde delantero de la ráfaga fría se acerca a un centro de convergencia cerca del suelo ubicado debajo de la corriente ascendente principal, y el aumento del centro de convergencia causado por el descenso del mesociclón de bajo nivel es la causa directa del rápido aumento de la vorticidad del tornado. Se calculan trayectorias hacia atrás basadas en la salida del modelo, y se identifican los orígenes de los paquetes que alimentan el vórtice del tornado en intensificación. Se encuentra que los paquetes de la parte media de la región de descenso del flanco trasero siguen la ráfaga fría, descendiendo al suelo bajo la influencia del descenso en la ráfaga fría, y luego ingresando al centro de convergencia, fusionándose en el núcleo del tornado y siendo elevados. Se examinan los perfiles verticales de los flujos de masa y vorticidad hacia el núcleo del vórtice del tornado, y se encuentra que el flujo de aire cerca del suelo contribuye significativamente al crecimiento de la vorticidad del tornado, con la contribución aumentando a medida que se acerca al suelo.
Descripción
Los tornados son desastres naturales extremadamente destructivos, y el este de China se ha convertido en un área de alta incidencia de tornados en China en los últimos años. El 7 de julio de 2013, ocurrió un tornado de intensidad EF2 en el condado de Gaoyou, en la provincia de Jiangsu, en el este de China, dentro de una tormenta supercelular cerca de un sistema frontal de Meiyu. Para investigar el proceso dinámico del tornado, se realizó una simulación numérica utilizando cuatro rejillas anidadas unidireccionales dentro del Sistema Avanzado de Predicción Regional (ARPS). Los datos de un radar Doppler S-band operativo cercano se asimilan utilizando un filtro de Kalman en conjunto 4D (4DEnKF) a intervalos de 5 minutos. Se realizan pronósticos con una rejilla anidada de 50 m, capturando el tornado incrustado dentro de la tormenta supercelular con un razonable acuerdo con las observaciones. Se analizan en detalle los procesos de tornadogénesis dentro de los resultados de la simulación, incluida la evolución tridimensional del vórtice del tornado. Se encuentra que una ráfaga fría dentro de la región de descenso de la flanco trasero juega un papel clave en la instigación de la tornadogénesis cuando el borde delantero de la ráfaga fría se acerca a un centro de convergencia cerca del suelo ubicado debajo de la corriente ascendente principal, y el aumento del centro de convergencia causado por el descenso del mesociclón de bajo nivel es la causa directa del rápido aumento de la vorticidad del tornado. Se calculan trayectorias hacia atrás basadas en la salida del modelo, y se identifican los orígenes de los paquetes que alimentan el vórtice del tornado en intensificación. Se encuentra que los paquetes de la parte media de la región de descenso del flanco trasero siguen la ráfaga fría, descendiendo al suelo bajo la influencia del descenso en la ráfaga fría, y luego ingresando al centro de convergencia, fusionándose en el núcleo del tornado y siendo elevados. Se examinan los perfiles verticales de los flujos de masa y vorticidad hacia el núcleo del vórtice del tornado, y se encuentra que el flujo de aire cerca del suelo contribuye significativamente al crecimiento de la vorticidad del tornado, con la contribución aumentando a medida que se acerca al suelo.