La teoría del frente polar fue desarrollada por Jacob Bjerknes, a partir de una densa red de sitios de observación en Escandinavia durante la Primera Guerra Mundial. La zona de convergencia de arrastre se denominaba línea de borrasca o frente frío. A lo largo de esta zona de convergencia parecían concentrarse las nubes y las precipitaciones. El concepto de zonas frontales condujo al concepto de masas de aire. La naturaleza de la estructura tridimensional del ciclón se conceptualizó tras el desarrollo de la red de aire superior durante la década de 1940.
Ciclo de vidaEditar
Las áreas organizadas de actividad de tormentas refuerzan las zonas frontales preexistentes, y pueden dejar atrás los frentes fríos. Esta superación se produce dentro de los vientos del oeste en un patrón en el que el chorro de niveles superiores se divide en dos corrientes. El sistema convectivo de mesoescala (SCM) resultante se forma en el punto de la división del nivel superior en el patrón de vientos en el área de mejor afluencia de niveles bajos.
La convección entonces se mueve hacia el este y hacia el ecuador en el sector cálido, paralelo a las líneas de espesor de niveles bajos. Cuando la convección es fuertemente lineal o curvada, el SCM se denomina línea de borrasca, situándose el rasgo en el borde de ataque del cambio significativo de viento y del aumento de presión. Esta característica se representa comúnmente en la estación cálida a través de los Estados Unidos en los análisis de superficie, ya que se encuentran dentro de las vaguadas superficiales agudas.
Si las líneas de borrasca se forman sobre las regiones áridas, una tormenta de polvo conocida como haboob puede resultar de los altos vientos en su estela recogiendo el polvo del suelo del desierto. Detrás de las líneas de borrasca maduras, puede desarrollarse una estela baja en el borde posterior del escudo de lluvia, que puede dar lugar a un estallido de calor debido al calentamiento de la masa de aire descendente que ya no está siendo enfriada por la lluvia.
Por delante de la línea de borrasca pueden encontrarse cúmulos o estratocúmulos más pequeños, junto con cirros y, a veces, altocúmulos o cirrocúmulos. Estas nubes son el resultado de la desintegración de antiguos cumulonimbos, o de un área de inestabilidad menor por delante de la línea de borrasca principal.
Cuando las supercélulas y las tormentas multicelulares se disipan debido a una fuerza de cizalladura débil o a mecanismos de elevación pobres, (por ejemplo terreno considerable o falta de calentamiento diurno) el frente de ráfagas asociado a ellas puede sobrepasar a la propia línea de borrasca y el área de baja presión a escala sinóptica puede entonces rellenarse, llevando a un debilitamiento del frente frío; esencialmente, la tormenta eléctrica ha agotado sus corrientes ascendentes, convirtiéndose puramente en un sistema dominado por corrientes descendentes. Las áreas de las tormentas de la línea de borrasca que se disipan pueden ser regiones de baja CAPE, baja humedad, insuficiente cizalladura del viento, o pobre dinámica sinóptica (por ejemplo, un relleno de bajo nivel superior) que conduce a la frontolisis.
A partir de aquí, se producirá un adelgazamiento general de una línea de borrasca: con los vientos decayendo con el tiempo, los límites de flujo de salida debilitando sustancialmente las corrientes ascendentes y las nubes perdiendo su espesor.
CaracterísticasEditar
Corrientes ascendentesEditar
La zona principal de una línea de borrasca está compuesta principalmente por múltiples corrientes ascendentes, o regiones singulares de una corriente ascendente, que se eleva desde el nivel del suelo hasta las extensiones más altas de la troposfera, condensando el agua y construyendo una nube oscura y ominosa hasta una con una parte superior y un yunque notables (gracias a los vientos de escala sinóptica). Debido a la naturaleza caótica de las corrientes ascendentes y descendentes, las perturbaciones de presión son importantes.
Perturbaciones de presiónEditar
Las perturbaciones de presión alrededor de las tormentas eléctricas son notables. Con la flotabilidad rápida dentro de los niveles inferiores y medios de una tormenta eléctrica madura, las corrientes ascendentes y descendentes crean distintos mesocentros de presión. Como las tormentas se organizan en líneas de borrasca, el extremo norte de la línea de borrasca se conoce comúnmente como el extremo ciclónico, mientras que el lado sur gira anticiclónicamente (en el hemisferio norte). Debido a la fuerza de Coriolis, el extremo norte puede evolucionar aún más, creando una estela baja en forma de «coma», o puede continuar con un patrón de borrasca. La corriente ascendente por delante de la línea crea también una mesoluna mientras que la corriente descendente justo detrás de la línea producirá una mesaluna.
Cizalladura del vientoEditar
La cizalladura del viento es un aspecto importante de una borrasca. En entornos de cizalladura baja o media, las tormentas maduras contribuirán con cantidades modestas de corrientes descendentes, suficientes para ayudar a crear un mecanismo de elevación del borde de ataque: el frente de ráfaga. En entornos de alta cizalladura creados por vientos de chorro de bajo nivel opuestos y vientos sinópticos, las corrientes ascendentes y las consiguientes corrientes descendentes pueden ser mucho más intensas (comunes en los mesociclones de supercélulas). El flujo de salida de aire frío sale de la zona de arrastre de la borrasca hacia el chorro de nivel medio, lo que ayuda en los procesos de corrientes descendentes.
Indicadores de tiempo severoEditar
Las líneas de borrasca severas se arquean típicamente debido a la formación de un sistema de alta presión de mesoescala más fuerte (un mesohigh) dentro del área convectiva debido al fuerte movimiento descendente detrás de la línea de borrasca, y podría venir en forma de un downburst. La diferencia de presión entre la alta de mesoescala y las presiones más bajas por delante de la línea de borrasca causa vientos fuertes, que son más fuertes donde la línea está más arqueada.
Otra indicación de la presencia de tiempo severo a lo largo de una línea de borrasca es su transformación en un patrón de onda de eco de línea, o LEWP. Un LEWP es una configuración especial en una línea de tormentas convectivas que indica la presencia de un área de baja presión y la posibilidad de vientos dañinos, granizo grande y tornados. En cada curva de la LEWP hay una zona de baja presión de mesoescala, que podría contener un tornado. En respuesta a un flujo de salida muy fuerte al suroeste de la baja de mesoescala, una parte de la línea se abomba hacia fuera formando un eco de arco. Detrás de esta protuberancia se encuentra la zona de alta presión de mesoescala.
Representación en los mapasEditar
Las líneas de borrasca se representan en los análisis de superficie del Servicio Meteorológico Nacional como un patrón alternado de dos puntos rojos y un guión etiquetado como «SQLN» o «SQUALL LINE».