Teoria frontului polar a fost elaborată de Jacob Bjerknes, pornind de la o rețea densă de situri de observare din Scandinavia în timpul Primului Război Mondial. Această teorie propunea că principalul flux de intrare într-un ciclon era concentrat de-a lungul a două linii de convergență, una în fața depresiunii și alta în urma acesteia. Zona de convergență din urmă a fost denumită linie de vijelie sau front rece. Zonele de nori și de precipitații păreau a fi concentrate de-a lungul acestei zone de convergență. Conceptul de zone frontale a condus la conceptul de mase de aer. Natura structurii tridimensionale a ciclonului a fost conceptualizată după dezvoltarea rețelei de aer superior în timpul anilor 1940.
Ciclul de viațăEdit
Zonele organizate de activitate furtunoasă întăresc zonele frontale preexistente și pot depăși fronturile reci. Această depășire are loc în cadrul vânturilor de vest, într-un model în care jetul de la nivelul superior se împarte în două fluxuri. Sistemul convectiv de mezoscală (MCS) rezultat se formează în punctul de separare a nivelului superior în modelul de vânt, în zona celei mai bune intrări la nivel scăzut.
Convecția se deplasează apoi spre est și spre ecuator în sectorul cald, paralel cu liniile de grosime la nivel scăzut. Atunci când convecția este puternic liniară sau curbată, MCS se numește linie de vijelie, caracteristica fiind plasată la marginea din față a schimbării semnificative a vântului și a creșterii presiunii. Această trăsătură este descrisă în mod obișnuit în sezonul cald în Statele Unite pe analizele de suprafață, deoarece se află în interiorul unor depresiuni de suprafață ascuțite.
Dacă liniile de vijelie se formează deasupra regiunilor aride, o furtună de praf cunoscută sub numele de haboob poate rezulta din vânturile puternice din urma lor care adună praful de pe fundul deșertului. Cu mult în spatele liniilor de vijelie mature, se poate dezvolta o depresiune în urma unei traiectorii joase pe marginea din spate a scutului de ploaie, ceea ce poate duce la o explozie de căldură datorită încălzirii masei de aer care coboară și care nu mai este răcită de ploaie.
Nori cumulus sau stratocumulus mai mici, împreună cu cirrus și, uneori, altocumulus sau cirrocumulus, pot fi găsiți în fața liniei de vijelie. Acești nori sunt rezultatul dezintegrării foștilor nori cumulonimbus sau a unei zone de instabilitate minoră în fața liniei principale de vijelie.
Pe măsură ce supercelulele și furtunile cu mai multe celule se disipă din cauza unei forțe de forfecare slabe sau a unor mecanisme de ridicare slabe, (de ex. relief considerabil sau lipsa încălzirii în timpul zilei), frontul de rafale asociat cu acestea poate depăși linia de vijelie propriu-zisă, iar zona de presiune joasă la scară sinoptică se poate umple apoi, ducând la slăbirea frontului rece; în esență, furtuna și-a epuizat curenții ascendenți, devenind un sistem dominat pur și simplu de curenți descendenți. Zonele de disipare a furtunilor cu linie de vijelie care se disipă pot fi regiuni cu CAPE scăzut, umiditate scăzută, forfecare insuficientă a vântului sau dinamică sinoptică slabă (de exemplu, o umplere joasă la nivelul superior), ceea ce duce la frontoliză.
De aici, va avea loc o subțiere generală a liniei de vijelie: cu vânturi care se diminuează în timp, cu limite de fluxuri exterioare care slăbesc substanțial curenții ascendenți și cu nori care își pierd grosimea.
CaracteristiciEdit
Curenți ascendențiEdit
Zona de conducere a unei linii de vijelie este compusă în principal din mai multe curenți ascendenți, sau regiuni singulare ale unui curent ascendent, care se ridică de la nivelul solului până la cele mai înalte prelungiri ale troposferei, condensând apa și construind un nor întunecat, amenințător, până la unul cu un vârf și o nicovală cu o depășire vizibilă (datorită vânturilor de scară sinoptică). Din cauza naturii haotice a curenților ascendenți și descendenți, perturbațiile de presiune sunt importante.
Perturbații de presiuneEdit
Perturbațiile de presiune din jurul furtunilor sunt notabile. Cu o flotabilitate rapidă în cadrul nivelurilor inferioare și medii ale unei furtuni mature, curentul ascendent și curentul descendent creează mezocentre distincte de presiune. Deoarece furtunile se organizează în linii de vijelie, capătul nordic al liniei de vijelie este denumit în mod obișnuit capătul ciclonic, iar partea sudică se rotește anticiclonic (în emisfera nordică). Din cauza forței Coriolis, capătul nordic poate evolua mai departe, creând o depresiune de veghe în formă de „virgulă”, sau poate continua în formă de vijelie. Curentul ascendent din fața liniei creează și el un mezolow, în timp ce curentul descendent chiar în spatele liniei va produce un mezohigh.
Wind shearEdit
Wind shear este un aspect important al unei linii de vijelie. În mediile cu forfecare scăzută până la medie, furtunile mature vor contribui cu cantități modeste de curenți descendenți, suficient pentru a ajuta la crearea unui mecanism de ridicare a marginii frontale – frontul de rafale. În mediile cu forfecare mare, create de vânturile cu jet la nivel scăzut și de vânturile sinoptice opuse, curenții ascendenți și, în consecință, curenții descendenți pot fi mult mai intensi (frecvente în mezociclonele supercelulare). Fluxul de aer rece pleacă din zona de urmărire a liniei de vijelie către jetul de la nivelul mediu, ceea ce ajută la procesele de coborâre a curentului descendent.
Indicatori de vreme severăEdit
Liniile de vijelie severă se arcuiesc de obicei din cauza formării unui sistem de înaltă presiune de mezoscală mai puternic (o mezohigh) în interiorul zonei convective, datorită mișcării descendente puternice din spatele liniei de vijelie, și ar putea veni sub forma unei rafale descendente. Diferența de presiune dintre presiunea înaltă de mezoscală și presiunile mai scăzute din fața liniei de vijelie provoacă vânturi puternice, care sunt cele mai puternice acolo unde linia este mai curbată.
Un alt indiciu al prezenței vremii severe de-a lungul unei linii de vijelie este transformarea acesteia într-un model de undă cu ecou de linie, sau LEWP. Un LEWP este o configurație specială într-o linie de furtuni convective care indică prezența unei zone de joasă presiune și posibilitatea unor vânturi dăunătoare, grindină mare și tornade. La fiecare răscruce de-a lungul LEWP se află o zonă de presiune joasă de mezoscală, care ar putea conține o tornadă. Ca răspuns la fluxul de ieșire foarte puternic la sud-vest de depresiunea de mezoscală, o porțiune a liniei se umflă spre exterior, formând un ecou de arc. În spatele acestei umflături se află zona de înaltă presiune de mezoscală.
Reprezentarea pe hărțiEdit
Liniile de vijelie sunt reprezentate pe analizele de suprafață ale Serviciului Național de Meteorologie ca un model alternativ de două puncte roșii și o liniuță etichetată „SQLN” sau „SQUALL LINE”.