Ayuda y referencias
Información del perfil
En el diagrama Skew-t, la temperatura está representada por una línea roja, el punto de rocío por la línea verde, la temperatura del bulbo húmedo (la temperatura que resultaría del enfriamiento por evaporación de cada nivel a la saturación) por la línea cian y la temperatura virtual por la línea roja discontinua. El perfil de la parcela elevada se muestra con la línea blanca discontinua.
La barra de temperatura inferida de advección según altura permite inferir, asumiendo el flujo geostrófico y el equilibrio del viento térmico, las capas donde los vientos "se desvían" con la altura, infiriendo advección cálida (en rojo) o advección en frío (cian oscuro). Las estimaciones de advección térmica pueden no ser particularmente precisas debido a las muchas suposiciones inherentes, pero la trama proporciona un medio rápido de identificar capas donde vientos de viraje o refuerzo están ocurriendo, y la advección térmica podría ser significativa.
El hodógrafo está dibujado con un código de color de altura (Rojo: inferior a 3 Km; Verde: inferior a 6 Km; Amarillo: inferior a 9 Km y cian para valores superiores). El vector de viento medio se muestra como un rectángulo amarillo. Los vectores de movimiento de la tormenta 30/70 y 15/85 están marcados por pequeñas elipses rosas y rojas.
El resorte de la tormenta representa una visión 2D desde arriba de la trayectoria de la parcela elevada después de un empuje de 5 m/s en el nivel de convección libre (NCL). Una vez empujada la parcela, la flotabilidad derivada acelera la parcela hasta el Nivel de Equilibrio (NE). La separación de los anillos es proporcional al desplazamiento horizontal durante un tiempo fijo, y la codificación del color coincide con el hodógrafo. Las formas similares a un riñón son comunes en los perfiles de viento propicios para la actividad supercelular, mientras que otras formas inusuales pueden sugerir aspectos desfavorables para la convección severa.
El gráfico theta-e vs. altura o temperatura potencial equivalente con la altura se puede usar para identificar capas de inestabilidad potencial (donde theta-e disminuye con la altura).
El gráfico de viento relativo vs. altura permite analizar la magnitud de la diferencia entre un supuesto movimiento supercelular derecho y los vientos del entorno en el mismo nivel. El perfil de los vientos relativos a las tormentas puede usarse para inferir el tipo de precipitación supercelular ("supercelda clásica" vs. una supercelda de alta precipitación) o el potencial de formación de tornados. Información adicional: Rasmussen y Straka (1998), Thompson et al. (2003), y Markowski et al. (2003).
El cuadro de vigilanciaofrece una primera conjetura automática del principal riesgo, si existe, asociado a los resultados del perfil observado de la atmósfera. Mas información en el cuadro de "descripción de vigilancias".
Información de la parcela
- Se ofrece información para las siguientes parcelas:
Superficie (SFC): Comienza con la presión de superficie de la estación meteorológica, la temperatura y la proporción de mezcla.
Capa mixta (ML) - Comienza con la presión de superficie de la estación meteorológica, la temperatura media y la proporción de mezcla en los 100 hPa más bajos de la radiosonda.
Superficie pronosticada (FCST): Se utiliza una estimación de la temperatura máxima de la tarde combinada con la relación de mezcla media en los 100 hPa más bajos de la radiosonda. La temperatura de la tarde se deriva de tomar la parcela a 850 mb seca adiabáticamente al suelo, y luego agregar una capa superadiabática de "contacto" de 2°C.
Mas inestable (MU): Esta parcela se identifica calculando la temperatura potencial equivalente para cada nivel en los 300 mb más bajos de la sonda. La parcela con la mayor temperatura de potencial equivalente se designa como "la más inestable".
- La información asociada al análisis de cada parcela incluye:
Energía potencial disponible para la convección (CAPE): El "área positiva" integrada en J/Kg (del NCL al NE) para la parcela elevada. La fuerza de la corriente ascendente de la celda de tormenta está directamente relacionada con el CAPE, aunque la carga de agua y el arrastre del aire ambiental tienden a reducir las velocidades finales de la ascendente en la troposfera media y superior comparadas con las predichas. Las velocidades de la corriente ascendente de nivel bajo a medio en superceldas pueden exceder las estimaciones de la teoría de parcelas debido a los efectos de presión con la corriente ascendente en rotación.
Inhibición Convectiva (CINH): El "área negativa" integrada en J/Kg (desde el nivel de parcela original hasta el NCL) para la parcela elevada. El área negativa representa la cantidad de energía necesaria para que una parcela alcance su NCL.
Elevación del nivel de condensación (NCA): Es el nivel al cual una parcela levantada se satura. La altura del NCL corresponde a la altura de la base de la nube para un ascenso forzado.
Lifted Index (LI): Es la diferencia entre la temperatura de la parcela levantada (a 500 hPa) y la temperatura de 500 hPa que detectó la radiosonda. Los valores negativos denotan parcelas que son más cálidas que las temperaturas del entorno en 500 hPa, y que por lo tanto son flotantes o inestables.
Nivel de convección libre (NCL): El último nivel en el que una parcela se convierte en boyante, o más caliente que la temperatura ambiental en el mismo nivel. El NCL representa la parte inferior de la capa que contiene CAPE.
Nivel de equilibrio (NE): El nivel en el que la parcela levantada es igual a la temperatura ambiental, trabajando hacia arriba desde el NCL. El NE representa la parte superior de la capa que contiene CAPE.
Parámetros generales
Agua precipitable (PWat): La cantidad total de agua (condensada) disponible dentro de los 400 mb más bajos de la radiosonda.
Índice K: Este índice intenta identificar índices de desnivel abrupto en el nivel medio (diferencias de temperatura de 850-700 hPa) en presencia de humedad sustancial (punto de rocío de 850 hPa menos la depresión del punto de rocío de 700 hPa). Los valores superiores a 30-40 tienden a estar asociados con la convección profunda, mientras que las tormentas intensas son menos comunes con valores menores.
Humedad relativa de nivel medio (MidRH): La media de los valores de humedad relativa a 150 hPa y 350 hPa por encima de la presión superficial (aproximadamente 850-650 hPa al nivel del mar).
Humedad relativa de nivel bajo (LowRH): La media de los valores de humedad relativa en superficie y 150 hPa por encima de la presión superficial (aproximadamente 850 hPa al nivel del mar).
Parámetro severo significativo (SigSevere): Es el producto simple del MLCAPE de los primers 100 hPa y la cortante de capa profunda. Indica la compensación entre la inestabilidad y la magnitud de la cortante. Utilizando una base de datos de aproximadamente 60.000 sondeos, la mayoría de los eventos severos significativos (granizo de mas de 2,5 centímetros, vientos de mas de 90 Km/h o tornados F2 o superiores) ocurren cuando el índice excede los 20.000 m3/s3.
3km CAPE (3CAPE): Integrado MLCAPE en los 3 Km más bajos del sondeo. Valores altos se han asociado con una mayor amenaza para tornados, especialmente no supercelulares.
Downdraft CAPE (DCAPE): Los valores de DCAPE superiores a 1000 J/kg se han asociado con la presencia de corrientes descendentes fuertes y vientos de salida negativos.
Temperatura de caída (DownT): Temperatura en el suelo para el paquete DCAPE de corriente descendente. DownT es una estimación de la temperatura superficial dentro del núcleo de un flujo descendente saturado.
Relación de Mezcla Media (MMP): Relación de mezcla media (g/Kg-1) en los 100 hPa mas bajos del sondeo.
La tasas de cambio de temperatura con altura (LR) permite analizar la inhibición convectiva en horas de la tarde. Un perfil de temperatura adiabático seco tendrá velocidades de caída cercanas a 9,6 C/Km, mientras que la tasa de caída de un perfil adiabático húmedo está cerca de 6 C/Km. Se dice que las velocidades de caída superiores a 9,6 C/Km son "superadiabáticos" o "absolutamente inestables", las velocidades de caída entre adiabáticos secos y húmedos son "condicionalmente inestables" y las tasas de caída inferiores a los adiabáticos húmedos son "absolutamente estables".
Para la convección profunda son necesarios índices de caída condicionalmente inestables en la troposfera media, mientras que las tasas de caída de bajo nivel a menudo se vuelven superadiabáticas durante la tarde cerca del suelo. Si las tasas de caída son "empinadas" desde la superficie a 3 los Km de altura, entonces la inhibición convectiva es generalmente débil y el perfil favorece el desarrollo de tormentas en condiciones de humedad.
Parámetros de tiempo severo
Superceldas (SCP): Es un índice que busca destacar la coexistencia de ingredientes que favorecen las tormentas supercelulares. Toma en cuenta el CAPE de la capa mas inestable, la helicidad relativa y la diferencia efectiva del viento en la mitad inferior del alto de la tormenta. Valores mayores a 1 favorecen las supercélulas de desplazamiento a la derecha (anticiclónicas en el hemisferio sur, con mayor chance de tornados), mientras que los valores menores a -1 favorecen supercélulas ciclónicas que se mueven a la izquierda (con menor chance de tornados).
Tornados (STP) CIN y FIX: Es un índice que busca destacar la coexistencia de ingredientes que favorecen a las supercélulas que se mueven a la derecha y que además puedan producir tornados de categoría F2 o superiores. En este caso también se toman en cuenta la helicidad relativa y la diferencia efectiva del viento, pero el CAPE utilizado es el de los 100 hPa mas bajos (en el caso del STP CIN) y el de superficie (en el caso del STP FIX) en vez del de la capa mas inestable. Valores superiores a 1,5 indican alta chance de tornados F2 y superiores a 5 indican una situación particularmente peligrosa (SPP).
Granizo (SHIP): Este parámetro se desarrolló utilizando una gran base de datos de sondeos relacionados a la ocurrencia de granizo severo. Toma en cuenta el CAPE mas inestable junto con la relación de mezcla de la capa mas inestable, la temperatura en niveles medios y la cortante media y baja. Valores mayores de 1 indican un ambiente favorable para el granizo de mas de 2 centímetros. Valores cercanos a 2 indican una alta probabilidad de granizo destructivo.
Parámetros de helicidad y cortante
Helicidad Relativa a la Tormenta (SRH): Es un representante de la vorticidad en la corriente dentro del flujo entrante de la tormenta y es proporcional al área barrida entre el hodógrafo y el movimiento de la tormenta. Davies-Jones en 1990 probaron por primera vez la SRH como una herramienta de pronóstico de tornados. Las versiones iniciales del SRH se centraron en la capa de 0-3 Km como una representación de la masa de aire de niveles bajos que alimenta una corriente ascendente. Posteriormente, trabajos de Rasmussen (2003) y Thompson et al. (2003) identificaron la importancia de la capa de 0-1 Km en la discriminación entre las supercélulas tornádicas y no tornádicas. Más recientemente, la técnica de "capa de entrada efectiva" ha sido desarrollada por Thompson et al. (2007) como una estimación más realista de la intensidad del flujo entrante de la supercelda.
Cortante masivo (Cort): Es la diferencia de viento en una capa, calculada por sustracción vectorial. La corrtante de la capa de 0-6 Km sobre la superficie discrimina entre ambientes propicios para las superceldas. La transición de una tormenta a la fase supercelular se produce cuando la diferencia de viento de 0 a 6 Km aumenta entre aproximadamente 25 kt y 40 kt, con valores más altos favoreciendo ambientes supercelulares. Investigaciones sugieren que los valores crecientes en la capa de 0 a 6 Km se correlacionan también con el aumento del potencial de tornados.
Viento relativo a la tormenta (VRT): Son los vientos medios relativos a la tormenta a través de una capa, menos la magnitud de la diferencia entre un supuesto movimiento supercelular derecho y los vientos ambientales en el mismo nivel. El perfil de los vientos relativos a las tormentas puede usarse para inferir el tipo de precipitación supercelular (supercelda clásica o de alta precipitación).
Cortante BRN: El Número de Bulk Richardson es el cuadrado de la diferencia de vector entre el viento medio de 0 a 500 m y el viento medio de 5500 a 6000 m (ambos ponderados por presión), multiplicado por la mitad. Los valores más altos se asocian generalmente con un riesgo creciente de tormentas supercelulares.
Sistema análogo SARS
El SARS es un sistema de comparación de sondeos que compara una observación actual o prevista con una extensa base de datos de sondeos históricos de distintas estaciones de los Estados Unidos. Basándose en varios parámetros, el sistema devuelve coincidencias históricas junto con su fecha, ubicación y el tipo de evento relacionado. Los registros provienen de una base de datos combinada de casi 2000 sondeos asociados a situaciones de granizo severo, superceldas y tornados. Los parámetros de coincidencia se basan en varios componentes, incluyendo los parámetros de tornado, superceldas y granizo significativos, además de las condiciones de inestabilidad y cortante.
En los cuadros superiores aparecerán listadas, en caso de existir, coincidencias de todos los parámetros analizados con sondeos históricos, ordenados de la mayor a la menor severidad asociada (coincidencias puras). En la mitad inferior, en cambio, aparecerá un pronóstico probabilístico basado en coincidencias parciales (coincidencias sueltas).
SUPERCELL: En este cuadro se listarán las coincidencias con sondeos asociados a la ocurrencia de tornados poco dañinos (categorías F0 o F1) o significativos (categorías F2 o superiores).
SEVERE HAIL: En este cuadro se listarán las coincidencias con sondeos asociados a la ocurrencia de granizo poco severo (menor a 4 centímetros) o muy severo (superiores a los 4 centímetros).
STP Efectivo
En este cuadro se realiza un análisis del valor devuelto por el Índice de Tornado Significativo (STP) (FIX), y se compara con la probabilidad de cada categoría de tornado asociada. Valores entre 0 y 1 denotan ninguna chance o baja chance de tornados poco dañinos (F0). Valores entre 1 y 2 implican ocurrencia de tornaods F1 o F2, mientras que valores cercanos a 3 ya indican la probabilidad de tornados F3. Valores superiores a 5 se asocian a la ocurrencia de tornados de categoría F4 o superiores, sugiriendo que la zona donde se lanzó la radiosonda se encuentra bajo vigilancia de situación particularmente peligrosa.
Descripción de vigilancias
| NONE |
Sin vigilancia |
| MRGL SVR |
Riesgo marginal de tormentas severas |
| SEVERE |
Riesgo de tormentas severas |
| MRGL TOR |
Riesgo marginal de tornados |
| TORNADO |
Riesgo de tornados |
| SPP TOR |
Situación particularmente peligrosa de tornados |
| FLASH FLOOD |
Riesgo de inundaciones repentinas |
| SNOW |
Riesgo de tormentas de nieve |
| WIND CHILL |
Sensación térmica helada por viento |
| FIRE |
Riesgo de incendios |
| HEAT |
Riesgo de calor excesivo |
| FREEZE |
Riesgo de heladas intensas |
Créditos
Los radiosondeos son generados por COD Meteorology - College of DuPage - https://weather.cod.edu/ con el uso de
SHARPpy.
SHARPpy es una herramienta open source de análisis de radiosondeos desarrollada por:
Blumberg, W. G., K. T. Halbert, T. A. Supinie, P. T. Marsh, R. L. Thompson, y J. A. Hart, 2016: "SHARPpy: An Open Source Sounding Analysis Toolkit for the Atmospheric Sciences", Bull. Amer. Meteor. Soc., accepted with revisions.
Repositorio de SHARPpy en GitHub
Condiciones actuales del tiempo y riesgos significativos del clima en Kigali:
