¿Qué es una supercélula? Anatomía de la tormenta perfecta

Las supercélulas son las tormentas más organizadas, persistentes y potencialmente destructivas de la atmósfera. Aunque son más frecuentes en las grandes llanuras de Estados Unidos, cada vez se observan con mayor frecuencia en España, con algunos episodios documentados de gran impacto. Su gran complejidad interna, su capacidad para generar tornados, descargas eléctricas, granizo de gran tamaño, y su imponente estructura visual, las convierten en un fenómeno meteorológico fascinante.

¿QUÉ ES UNA SUPERCÉLULA? RASGOS CARACTERÍSTICOS

Una supercélula es la forma más compleja, organizada y peligrosa de tormenta que puede producirse en la atmósfera. Se caracteriza por la presencia de un mesociclón, es decir, una corriente ascendente de aire que rota en su eje vertical. Esta rotación interna es lo que le da su estabilidad y longevidad, y lo que la diferencia de las tormentas simples o unicelulares.

Algunas de las dimensiones típicas de una supercélula son:

• Altura de la nube: entre 12 y 20 km
• Anchura: más de 30-50 km
• Duración media: entre 2 y 6 horas
• Recorrido: puede superar los 100 km

Entre los rasgos anatómicos más característicos observables en una «vista ideal» de una supercélula, además del mesociclón, podemos encontrar:

• Parte superior de la nube: además del típico yunque que podemos observar también en las tormentas menos severas, con sus mammatus colgando de ellos, destacamos los topes nubosos ( overshooting top), que indica una convección muy intensa. A menudo, el yunque suele tener más extensión hacia delante («anvil» en inglés), conformando una cabellera formada por cirrus denominada capillatus. El yunque suele aparecer más corto y engrosado por detrás.
• Parte inferior frontal de la nube: en la parte delantera de la estructura solemos encontrar una nube tipo arcus, muy característica de tormentas muy desarrolladas (aunque no exclusiva), bajo esta estructura comienza a aparecer la lluvia, primero de manera débil hasta alcanzar un área de «reventón» con lluvia fuerte y frecuentes frentes de racha (vientos horizontales de más de 80 km/h).
• Parte inferior posterior de la nube: en la parte central-posterior es donde el mesociclón establece movimientos rotatorios y por ello, es en esa zona, donde solemos encontrar los tornados (aunque no siempre aparecen). Posteriormente podemos observar una nube característica denominada nube pared (wall-cloud en inglés), seguida de la nube de cola (tail-cloud en inglés). A menudo, encima de estas dos formaciones podemos ver torreones pertenecientes a la línea de flanqueo (flanking line), que se corresponden con una convección más caótica.

¿QUÉ FACTORES FAVORECEN LA FORMACIÓN DE UNA SUPERCÉLULA?

La conformación de cada uno de estos elementos y su magnitud, va a depender en gran medida de la dinámica de las masas de aire que se dan en su interior y cuya potencia va a estar determinada por 4 ingredientes atmosféricos clave:

1. Mecanismo de disparo
   Un frente, una convergencia de brisas, una línea de turbonada… algo que fuerce al aire cálido a elevarse inicialmente.
2. Inestabilidad atmosférica
   Cuanto más cálido y húmedo esté el aire en superficie y más frío el aire en altura, más violenta será la subida de aire (convección): hablamos de un alto valor de CAPE (energía disponible para la convección).
3. Cizalladura vertical del viento
   Que el viento cambie de dirección y/o intensidad con la altura. Este cambio crea una rotación horizontal en la atmósfera (vorticidad) que será alimentada por las corrientes ascendentes y descendentes.
4. Humedad en capas bajas
   Imprescindible sobre todo para las supercélulas de alta precipitación. Alimenta la nube en su base y favorece la formación de estructuras como la “nube pared” o el arcus.

El desarrollo de un sistema tormentoso dependerá de la intensidad y combinación de estos ingredientes, pudiendo ser tormentas simples (caso de que alguno de estos ingredientes falte o sea débil) o más desarrolladas y severas como las supercélulas (cuando digamos que la atmósfera «cocina» con ingredientes premium).

SUPERCÉLULA: DINÁMICA DE MASAS DE AIRE

Las supercélulas están compuestas por múltiples estructuras interconectadas que trabajan en equilibrio para mantenerla activa. Entre las más destacadas:

• Corriente rotatoria ascendente principal («updraft») de tipo cálido. Es el núcleo ascendente de aire cálido y húmedo que gira sobre sí mismo. Es el motor de la tormenta, conformando el mesociclón y lo que le permite mantenerse activa durante horas. Las fuertes corrientes ascendentes de aire cálido es lo que favorecen la formación de los topes nubosos (overshooting clouds) y cuando estas corrientes superan la tropopausa (> 12 km de altura), se ven forzadas a expandirse horizontalmente favorecidas también por la cizalladura en lo que conocemos como yunque y capillatus. Justo en la base de entrada de esta corriente es donde suelen formarse los tornados. Es donde encontramos el «frente cálido» de la tormenta.
• Corriente descendente del flanco delantero (FFD, forward flank downdraft) de tipo frío. Esta asociada al núcleo principal de la supercélula (mesociclón) y es fundamental para el desarrollo y avance de todo el sistema. Conforma el primero de los frentes fríos asociados a este tipo de tormentas y suele provocar reventones (downburst) que se asociarán a frentes de rachas, con vientos que al llegar a la superficie se horizontalizan con fuerza (> 80 km/h). Su llegada suele estar indicada por la aparición de nubes tipo arcus (shelf-cloud y/o roll-cloud).
• Corriente descendente del flanco trasero (RFD, rear flank downdraft) de tipo frío. Se trata de aire frío algo más seco pero cuya interacción con la corriente cálida ascendente también puede provocar lluvia y sobre todo, granizo. La RFD será vital para la formación del tornado (tornadogénesis-proceso de formación de tornados) envolviendo al mesociclón y favoreciendo su fortalecimiento, sobre todo si esta corriente no es demasiado fría, e incrementa la cizalladura y vorticidad cerca del suelo (es decir, hace al mesociclón más estrecho pero con una rotación más intensa). Por último, suelen conformar el segundo frente de racha y sus características más secas suelen dejar al descubierto la nube de cola. Es indicadora del colapso de la supercélula en función de su potencia.
• Corrientes ascendentes secundarias de tipo cálido. Suelen producirse en la parte posterior, favoreciendo la formación de los torreones convectivos a lo largo de la línea de flanqueo y nube pared.

DIFERENTES PERSPECTIVAS DE UNA SUPERCÉLULA

En los anteriores epígrafes hablábamos de una perspectiva visual ideal de una supercélula, pero rara vez tendremos la suerte de verla con todos sus componentes a la vista. Es más frecuente verla desde sus perspectivas frontales o laterales.

• Perspectiva frontal o delantera. Probablemente la más sobrecogedora y espectacular para la mayoría de la población, donde veremos el mesociclón con una nube pared (wall cloud) o aunque en ocasiones sólo veremos el arcus frontal que la precede en dependencia del tipo de supercélula.

• Perspectiva lateral trasera. En este caso, lo que veremos con mayor claridad es la línea trasera de flanqueo (flanking line) con la nube de cola y una vista lateral de la nube pared (wall-cloud). Además si estamos en la zona hacia donde se mueve, podremos ver la envergadura del yunque.

¿CÓMO PODEMOS DETECTAR UNA SUPERCÉLULA CLÁSICA A VISTA DE RADAR?

Las supercélulas tienen una firma muy reconocible en el radar meteorológico. Algunos patrones característicos:

• Eco en forma de gancho (“Hook Echo”)
  En reflectividad (radar clásico), suele aparecer una curvatura en espiral en niveles bajos, reflejando el giro de la tormenta. Es una firma radar típica de supercélulas tornádicas. Aparece como una “coma” o “gancho” en la parte trasera de la tormenta, y se forma cuando las precipitaciones son envueltas por la rotación del mesociclón. Su presencia puede ser un indicio de formación o presencia de un tornado.
• WER (Weak Eco Region)
  Son regiones de eco débil (Weak Eco Region) que indican fuerte corriente ascendente. Es una zona al borde del núcleo de la tormenta donde el radar detecta bajos niveles de reflectividad. Representa el canal por el que asciende el aire cálido y húmedo. Esta región es señal de una fuerte corriente ascendente que aún no ha generado precipitación a ese nivel.
• BWER (Bounded Weak Eco Region)
  Aparece como una «burbuja» sin reflectividad rodeada por fuertes ecos. Señala una corriente ascendente tan intensa que impide que se produzcan precipitaciones en ese área. Su presencia se relaciona a menudo con tormentas muy potentes y tornádicas. En la siguiente infografía la veríamos si el gancho se circulariza y atrapa al WER, formando una burbuja sin eco.
• V-Notch
  En niveles altos, la reflectividad puede presentar una forma de “V”, señalando divergencia fuerte al nivel del yunque. Es una abertura en forma de «V» en la parte superior del eco de reflectividad. Se asocia con corrientes divergentes a gran altitud (cizalladura), provocadas por el potente chorro en niveles altos. Indica una buena «evacuación» de aire en la cima de la tormenta, lo que favorece su intensificación.

Estos son sólo 4 de las firmas más características que podemos ver a vista de radar de una supercélula clásica, teniendo en cuenta que el BWER sólo lo veremos en las supercélulas más potentes o tornádicas.

¿QUÉ TIPOS DE SUPERCÉLULAS EXISTEN?

No todas las supercélulas que podemos ver compartirán las mismas características visuales o perfiles anatómicos, de radar o satelitales. Hasta ahora nos hemos centrado en analizar la anatomía y formación de una supercélula clásica (SP-CL) que son las que muestran con mayor claridad todos los rasgos comentados en los epígrafes anteriores. Se dividen principalmente por la cantidad de precipitaciones que dejan a su paso:

• SUPERCÉLULA DE BAJA PRECIPITACIÓN (SP-LP). Habitualmente producen muy poca lluvia aunque son de las más fotogénicas, ya que dejan ver a la perfección sus estructuras al no haber excesivas cortinas de precipitación. Por ejemplo, el mesociclón suele verse muy nítido con una forma casi escultórica. Pueden producir granizo o incluso tornados, aunque son menos probables que en otros tipos de supercélulas.
• SUPERCÉLULA DE ALTA PRECIPITACIÓN (SP-HP). Habitualmente producen precipitaciones muy intensas y de gran extensión. Se asocian a granizo de gran tamaño, lluvias torrenciales e incluso inundaciones relámpago. Son muy peligrosas, ya que las extensas cortinas de precipitación, con FFD y RFD muy marcados, son capaces de ocultar a los fuertes tornados que se encuentran en su interior (rain wrapped).

A su vez también se pueden diferenciar por la dirección de rotación del mesociclón: supercélula ciclónica (en contra de las agujas del reloj, las más frecuentes) o anticiclónica (a favor de las agujas del reloj, menos frecuentes).

IMPACTO EN LA PENÍNSULA IBÉRICA Y LA RIOJA

Aunque durante años se pensó que eran excepcionales en la Península Ibérica, hoy sabemos que se forman más a menudo de lo que parece: entre 150 y 250 casos documentados cada año. Lugares como el este de Castilla-La Mancha, el interior de la Comunidad Valenciana, norte de Murcia, interior de Cataluña, Aragón, divisoria entre Navarra y País Vasco o el valle del Ebro son especialmente propensos.

En La Rioja, en general, somos una zona proclive a su formación, aunque afectan con mayor frecuencia a áreas de la mitad oriental y otros puntos de las comarcas noroccidentales. A menudo somos gérmen de formación de supercélulas, que terminan su desarrollo en comunidades más septentrionales, siendo más virulentas al Norte y Este de nuestra posición geográfica.

BIBLIOGRAFÍA

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