Explicador: ¿qué es thundersnow?

la nieve pesada a menudo puede crear un entorno tranquilo. Una quietud dichosa puede desarrollarse a medida que los copos de nieve cubren el paisaje bajo una manta blanca. Pero ocasionalmente, un destello en todo el cielo puede interrumpir esta tranquilidad con un choque ensordecedor y desgarrador. Ese sonido puede hacer eco, brevemente, como disparos. El suelo puede incluso estremecerse.

esto es thundersnow.

para que ocurra, las circunstancias tienen que ser excepcionales. Y a menos que ocurra casi directamente por encima, puede que nunca lo sepas., La razón: la nieve actúa como un supresor de sonido, amortiguando los truenos y limitando la capacidad del sonido para rebotar y propagarse.

sin embargo, thundersnow parece ser un poco menos raro.

por ejemplo, una enorme tormenta de nieve del noreste del 7 de marzo golpeó los Estados del Noreste y Nueva Inglaterra a principios de esta semana. Y fue acompañado por numerosas grietas de trueno., Un rayo incluso golpeó la estructura más alta de Nueva York, el nuevo edificio de 104 pisos del World Trade Center.

dos meses antes, otra epidemia de thundersnow marcó los cielos de Nueva Inglaterra. Llegó poco después del amanecer del 4 de enero de 2018. Esa mañana, una ráfaga de más de 30 destellos golpeó una zona boscosa tranquila en Montville, Connecticut. Ocurrieron a lo largo de una banda estrecha en el lado noroeste del lago Rural Konomoc.

el mapeo de rayos es preciso dentro de unos pocos cientos de metros (hasta 1,000 pies). Así que es imposible confirmar con solo esos datos lo que se golpeó., Pero hay dos torres de transmisión de radio y televisión en la cercana Oakdale que se elevan unos 316 y 367 metros (1,037 y 1,204 pies) en el cielo. Una compañía de limusinas — Liberty Limited-está justo al lado de la propiedad en la que se asientan estas torres. Angela Ried trabaja para esa compañía de limusinas. Y ella confirma que las torres fueron atacadas ese día.

«los golpearon al menos cuatro o cinco veces», recuerda. «Era bastante ruidoso.»Aunque sabía de inmediato que era un rayo, se sorprendió al oírlo en invierno., «He trabajado aquí desde el 93″, señala, » y esta es la primera vez que he visto truenos y relámpagos durante una tormenta de nieve.»

Her memory matches lightning reports logged by the National Weather Service.

Thundersnow también se mudó a Needham, Mass. Lightning fue registrado en sitios cerca de las torres de transmisión de WCVB-TV. Estas estructuras se elevan unos 395 metros (1.300 pies) en el aire. También provocaron una docena de rayos.,

en la cercana Boston, solo un edificio fue golpeado. Era la Prudential Tower, un rascacielos de 52 pisos con una aguja en la azotea que cubría 276 metros (906 pies). El mástil emite señales para múltiples estaciones de radio., «Lo escuché», dijo Owen Anastas, de Boston. Esta huelga en particular, señala, » ocurrió alrededor de las 11:30 durante una nieve increíble.»

la tormenta arrojó un pie (un tercio del metro) o más de nieve a lo largo de una amplia franja. Y se estima que nueve de cada 10 rayos en esa tormenta golpearon estructuras hechas por el hombre de más de 250 metros (820 pies) de altura. Eso plantea la pregunta: ¿están las estructuras humanas jugando algún papel en el fomento de thundersnow?

¿qué hace thundersnow?,

Las tormentas eléctricas generalmente se forman cuando el aire caliente cerca del suelo se eleva (porque es menos denso que las masas cercanas de aire frío). Es la misma razón por la que un globo de aire caliente se eleva. Y estas condiciones son la razón por la que la mayoría de los boomers se desovan durante los meses de primavera y verano.

el aire de escalada se elevará varios kilómetros (millas) hasta una altura donde la temperatura está por debajo de cero. Esto puede desencadenar un fenómeno llamado triboelectrificación (Try-bo-ee-Lek-trih-fih-KAY-shun). Esta palabra describe la fricción entre las partículas de aire que causa una separación de la carga eléctrica., Es algo así como frotar un globo contra la tela de modo que la carga separada ahora permite que el globo se «pegue» temporalmente a la pared.

El aire dentro de la tormenta es muy turbulento. Esto hace que los cristales de hielo Chocen entre sí. A través de este proceso, pueden ganar o perder electrones. Los cristales de hielo pierden electrones, dejándolos cargados positivamente. La precipitación más húmeda gana electrones, por lo que se carga negativamente. Cuando las cargas se acumulen lo suficiente-ZAP! Una chispa eléctrica, o un rayo, salta entre las dos regiones para equilibrar la carga.,

conseguir esto en invierno, sin embargo, es un reto. En el verano, las bolsas de aire se elevan verticalmente para producir tormentas eléctricas. Eso no sucede realmente en el invierno. Las tormentas heladas se desarrollan de manera diferente.,

dos fuerzas en conflicto libran una batalla que envía aire en un camino» inclinado » hacia el cielo. Eso significa que el aire no está subiendo y bajando, como en la mayoría de las tormentas eléctricas. Las tormentas Thundersnow tampoco suelen formarse en el lado cálido de los ciclones grandes en espiral, como suelen hacer las tormentas eléctricas. En cambio, se desarrollan en un lugar extraño: la parte trasera más fría del sistema de tormentas.

debido a que los grandes sistemas de tormentas a menudo parecen comas, esa reacción agresiva se llama «cabeza de coma».»Aquí es donde el aire frío se envuelve desde el norte.

Las tormentas de Nieve pueden volverse súper ventosas., Esto sucederá porque la presión de aire más baja ocurrirá en el Centro de la tormenta. Imita un vacío, arrastrando el aire de su entorno. El aire entra en espiral en el medio de los sistemas de tormentas como el agua que se arremolina por un desagüe.

o esto es lo que suele pasar.

pero la tormenta de enero de 2018 lanzó una curva meteorológica. Trajo consigo un gradiente de temperatura extremadamente fuerte. Sobre las aguas oceánicas de Cape Cod, Mass., las temperaturas del aire se elevaron a cerca de 13 ° Celsius (55.4° Fahrenheit)., A solo 330 kilómetros (205 millas) al oeste, sobre tierra en Connecticut, hacía 18 grados C (23 grados F) más frío.

ese contraste de temperatura extrema sobre una región tan estrecha generó un viento térmico. Es cuando el aire fluye de las regiones cálidas a frías.

dado que el aire frío es más denso, se hunde en el suelo. El aire caliente del océano llega para reemplazarlo. Ese aire frío que abraza la superficie socava el aire caliente que invade. Así que el aire caliente ahora derrama esa fría «superficie» de aire.

que el aire caliente sube a la atmósfera porque tiene mucho impulso., Es como rodar una pelota por un tobogán. Aquí, la diapositiva es la superficie del aire frío. Y el aire caliente es esa bola rodando por esa superficie. Normalmente, el aire no tomaría este camino. Es como tirar la bola por el tobogán, contra la fuerza de la gravedad.

también es bastante poco común, lo que hace que sea difícil de pronosticar. Es mucho más fácil predecir las condiciones que tienden a estar asociadas con ella, como bandas estrechas de nieve pesada.

averiguar si, cuándo y dónde caerá un rayo dentro de una tormenta de nieve es una historia diferente.,

La Red Nacional de detección de rayos es una matriz comercial de antenas en los Estados Unidos. Monitorea los rayos 24/7, durante todo el año. Pero las antenas de esta red perderán los pernos que destellan dentro de las nubes. Es por eso que el Servicio Meteorológico Nacional se basa en informes públicos de truenos o relámpagos para rastrear la mayoría de thundersnow.

en raras ocasiones, como ocurrió a principios de este invierno, los pernos pueden golpear el suelo. Y cuando lo hacen, estos pueden ser tan peligrosos como las huelgas durante una tormenta de verano. Pueden causar daños, lesiones, incluso la muerte., Un perno durante una tormenta de nieve el 9 de febrero de 2017, causó un incendio en una casa en Warwick, R. I. El perno también golpeó un árbol cercano, disparando parte de su tronco contra la pared de esa casa,

el enlace a las actividades humanas

entonces, ¿qué está pasando? Dos investigadores japoneses tuvieron algunas ideas hace 24 años que describieron en el Journal of Geophysical Research. Su artículo revisaba décadas de relámpagos invernales en la costa norte de Japón. El par utilizó datos de radar y mediciones de instrumentos utilizados para medir la actividad eléctrica. A partir de estos datos, surgieron pistas., Parecía que un cambio clave tiene lugar cuando maduran las nubes de tormenta de invierno.

piense en la nube como un pastel de tres capas, con cada capa teniendo una carga eléctrica diferente. Para nubes de tormenta de invierno poco profundas y con cubierta baja, las cargas en estas capas son positivas-negativas-positivas. La carga positiva más baja puede aparecer a temperaturas de 0 a -9° Celsius.

y donde la capa inferior tiene una carga eléctrica neta positiva, esa capa «es aparentemente capaz de iniciar destellos de tierra», señaló el documento.,

entonces, ¿por qué las nubes de tormenta de Nueva Inglaterra 2018 casi exclusivamente arrojaron sus rayos a torres altas?

Es posible que estas torres se activa el rayo metiendo en la parte inferior de las nubes. Al hacerlo, asumen esta carga positiva más baja. Ahora pueden encender un rayo entre la torre ahora positiva y la carga negativa en el medio de la nube de arriba.

pero eso por sí solo no debería ser suficiente para generar un perno. Después de todo, los campos eléctricos en las tormentas de nieve son significativamente más pequeños que los de las nubes de tormenta de verano.,

sin embargo, esos campos pueden ser mejorados localmente por objetos puntiagudos. Esos puntos pueden enfocar una carga, aumentándola 10 veces. Y eso puede ser suficiente para superar el nivel requerido para que una carga eléctrica — o chispa — salte por el aire. Una vez que esto sucede, esa chispa puede desencadenar una rápida reacción en cadena.

con eso, nace un rayo.

el papel de los vientos — vientos fuertes

pero hay una trampa. La naturaleza resiste cargas que saltan por el aire. Así que cuando una carga se acumula en algún objeto, el aire tiende a crear una región local a su alrededor que tiene la carga eléctrica opuesta., Esto se conoce como «carga espacial».»

considere la torre. Si se acumulara una carga positiva en la punta, se formaría una carga espacial negativa alrededor de ella. Esto protegería la punta de la torre de ser golpeado por un perno de una región en la capa media de la nube .

sin embargo, cuando los vientos son lo suficientemente fuertes, en realidad pueden volar esta carga espacial de protección. Eso dejaría la punta de la torre expuesta, aumentando dramáticamente las probabilidades de que desencadene un rayo.

esto se observó en 2011 durante la tormenta Chicago thundersnow del 1 y 2 de febrero., Los investigadores Tom Warner, Timothy Lang y Walter Lyons observaron vientos de 29 kilómetros por hora (18 millas por hora) durante cada relámpago de nube a tierra. Observaron que un enorme 93 por ciento de los rayos en la región Nevada de la tormenta involucró edificios altos o torres (incluyendo turbinas eólicas).

durante los eventos thundersnow de enero de Nueva Inglaterra, la parte superior de cada torre donde se registró un rayo también había experimentado fuertes vientos. De hecho, la velocidad mínima durante cada destello superó los 36 kilómetros por hora (22.4 millas por hora)., Además, la base de estas nubes de tormenta había sido extremadamente baja.

la altura mínima a la que la humedad se condensará, formando una nube, se conoce como el «nivel de condensación de elevación.»En el caso de las tormentas de enero, ese nivel era de alrededor de 275 metros (902 pies). Y adivina qué: cada torre alcanzada por un rayo había sido más alta que eso. Así que habrían penetrado en esa región de carga positiva más baja de las nubes.

y luego estaban los aerogeneradores

hubo una excepción, sin embargo. Fue en la costa de Block Island, Rhode Island.,

a primera vista, parecía que unos 10 rayos habían golpeado al azar el agua. Los datos mostrarían más tarde que cinco turbinas eólicas estaban ahí fuera. Las palas de las turbinas estaban montadas sobre pedestales de 30 metros (98,5 pies). Los ejes de las turbinas tenían cada uno 100 metros (328 pies) de altura. Y cada álabe de turbina medía 73,5 metros (214 pies) de largo. Su altura total, entonces, superaría los 200 metros (656 pies) cuando la punta de una cuchilla estaba apuntada hacia arriba.

eso sigue siendo, sin embargo, 75 metros (246 pies) por debajo de la altura aparentemente mínima necesaria para perforar los fondos de las nubes., Pero eso no tiene que violar La regla porque cuando las nubes se mueven sobre el océano, encontrarán aire con vapor de agua adicional. Y eso permitirá que la altura mínima del fondo de la nube caiga un poco. Eso significa que las puntas de las cuchillas podrían haber estado sumergidas en la carga positiva más baja de las nubes.

haciendo predicciones

sabiendo esto, ¿pueden los meteorólogos pronosticar thundersnow de antemano?

así parece.

pueden buscar Condiciones que hagan posible tales espectáculos de luz eléctrica., Por ejemplo, algo conocido como «canting de cristal de hielo» a menudo precede a los rayos de invierno. Este término se refiere a la orientación de los copos de nieve. Esos copos y otros cristales de hielo normalmente caen horizontalmente, como un panqueque en una plancha. Pero a medida que un campo eléctrico se construye en la base de una nube, puede inclinar (o no puede) los cristales de hielo en una orientación vertical (hacia arriba y hacia abajo).

esto aparece en el radar como bandas de aspecto confuso. Saber cómo detectar esa firma de radar podría dar a los pronosticadores una cabeza a un campo lo suficientemente fuerte como para producir thundersnow.,

averiguar qué torres son lo suficientemente altas como para raspar la base de la nube también podría identificar posibles candidatos a atacar.

es completamente posible que sin rascacielos y otras torres construidas por humanos super-altas, la mayoría de thundersnow simplemente no sucederían.

Usando este conocimiento, podría ser posible un día pronto calcular el riesgo en una tormenta de que cualquier estructura alta sea golpeada por un rayo de invierno.