En la mañana del 15 de mayo de 2022, un sistema de tormentas de tipo supercélula asoló las Grandes Llanuras. Produjeron granizo, rayos, vientos severos y aguaceros en partes de Kansas, Oklahoma, Missouri y Arkansas. Cuando el sensor MODIS del satélite Terra de la NASA adquirió la imagen de color natural, una línea de fuertes tormentas se extendía desde el este de Kansas hasta Little Rock, Arkansas. El frente meteorológico incluía múltiples células de tormenta con características llamadas overshottings, y penachos de cirros sobre el yunque, signos clave de tormentas particularmente severas.

Torreones cumulogénitus, ondas gravitatorias…

Los overshootings reciben el nombre compuesto en castellano de torreones cumulogénitus.

Son protuberancias en forma de cúpula que se elevan desde las nubes de tormenta y son impulsadas por corrientes ascendentes convectivas.

Estas características de la parte superior de la nube pueden elevarse más allá de la tropopausa y la parte del yunque de una nube de tormenta, a veces golpeando la estratosfera inferior.

Los penachos de cirros por encima del yunque son formaciones comparativamente cálidas de cirros. Son arrastrados a la estratosfera inferior por intensas corrientes ascendentes y las ondas de gravedad que pueden generar.

Los penachos de cirros suelen ser más cálidos que la nube de yunque subyacente. Esto es porque se mezclan con el aire en la estratosfera, donde la temperatura del aire aumenta con la altura.

No todas las tormentas crean torreones cumulogénitus y penachos de cirros por encima del yunque. Las características son más comunes en las tormentas más intensas. Por ejemplo, cumulonimbos con cirros sobre el yunque tienen 14 veces más probabilidades de generar informes de fenómenos severos al Centro de Predicción de Tormentas del Servicio Meteorológico Nacional, según una investigación dirigida por el científico atmosférico del Centro de Investigación Langley de la NASA, Kristopher Bedka.

Las características más importantes en convección severa

“Los torreones cumulogénitus y penachos de cirros sobre el yunque son a menudo una señal de que una tormenta producirá granizo, tornados, rayos y vientos destructivos”, dijo Bedka.

«Sabemos esto porque una corriente ascendente especialmente intensa produjo los patrones que vemos en las imágenes de satélite». En este caso, el Centro de Predicción de Tormentas recibió varios informes de las ocurridas 15 de mayo que produjeron piedras de granizo del tamaño de una pelota de golf. Decenas de miles de personas en Arkansas se quedaron sin electricidad como resultado de las tormentas, según informes de prensa.

Si bien los torreones cumulogénitus y las plumas de cirros sobre el yunque a veces son visibles en las imágenes satelitales de color natural, son más fáciles de distinguir en las observaciones infrarrojas de la temperatura de brillo de las nubes (imagen arriba).

Las temperaturas de brillo son útiles para distinguir estructuras de nubes más frías y para mostrar detalles más finos de una tormenta. En este caso, las corrientes ascendentes asociadas con las cimas que sobrepasan son significativamente más frías que el aire circundante, por lo que aparecen como pequeños óvalos blancos.

Cuando el TERRA adquirió los datos, había varios torreones cumulogénitus al norte de Coffeyville y se agrupaban al oeste de Fayetteville. Los penachos de cirros por encima del yunque son más sutiles. Pero aparecen como características amplias y cálidas (oscuras) que se derraman desde y adyacentes a los torreones.

Los torreones cumulogénitus ​​y sus efectos en la química estratosférica son el objetivo de una campaña de campo de la NASA llamada Dinámica y química de la estratosfera de verano (DCOTSS). Un avión de gran altitud, el ER-2 de la NASA, perseguirá tormentas severas en el centro de los EE.UU. esta primavera y verano, tomando muestras de cirros estratosféricos. También de columnas de vapor de agua que emanan de los torreones. El objetivo es mejorar nuestra comprensión de cómo se comportan el vapor de agua y otros contaminantes de la troposfera y cómo cambian la composición de la estratosfera inferior.

Los datos de las estaciones Doppler de NEXRAD indican que se producen más de 200 tormentas por día en los Estados Unidos contiguos. Estas tormentas son más comunes en Nebraska, Kansas y Oklahoma.

Frentes de racha

En la imagen visible que encabeza el artículo, también es posible discernir frentes de racha o gust front. Otra característica propia de las tormentas, que puede llevar asociados fenómenos severos, especialmente vientos intensos.