La teoria del fronte polare fu sviluppata da Jacob Bjerknes, derivata da una fitta rete di siti di osservazione in Scandinavia durante la prima guerra mondiale. Questa teoria proponeva che l’afflusso principale in un ciclone fosse concentrato lungo due linee di convergenza, una davanti al minimo e un’altra dietro al minimo. La zona di convergenza trascinata era indicata come la linea di squall o fronte freddo. Le aree di nuvole e precipitazioni sembravano essere concentrate lungo questa zona di convergenza. Il concetto di zona frontale ha portato al concetto di massa d’aria. La natura della struttura tridimensionale del ciclone è stata concettualizzata dopo lo sviluppo della rete dell’aria superiore durante gli anni ’40.
Ciclo vitaleModifica
Aree organizzate di attività temporalesca rinforzano zone frontali preesistenti e possono superare i fronti freddi. Questo superamento si verifica all’interno dei venti occidentali in un modello in cui il getto di livello superiore si divide in due correnti. Il risultante sistema convettivo a mesoscala (MCS) si forma nel punto della divisione del livello superiore nel modello di vento nell’area di migliore afflusso a basso livello.
La convezione si muove poi verso est e verso l’equatore nel settore caldo, parallelamente alle linee di spessore a basso livello. Quando la convezione è fortemente lineare o curva, l’MCS è chiamato una squall line, con la caratteristica posta sul bordo anteriore del significativo spostamento del vento e dell’aumento di pressione. Questa caratteristica è comunemente rappresentata nella stagione calda attraverso gli Stati Uniti sulle analisi di superficie, in quanto si trovano all’interno di forti depressioni superficiali.
Se le squall lines si formano su regioni aride, una tempesta di polvere nota come haboob può risultare dagli alti venti nella loro scia che raccolgono polvere dal suolo del deserto. Ben dietro le linee di squall maturi, una scia bassa può svilupparsi sul bordo posteriore dello scudo di pioggia, che può portare ad un’esplosione di calore a causa del riscaldamento della massa d’aria discendente che non è più raffreddata dalla pioggia.
Nuvole cumuliformi o stratocumuliformi più piccole, insieme a cirri, e, a volte, altocumuli o cirrocumuli, possono essere trovate davanti alla linea di squall. Queste nuvole sono il risultato della disintegrazione di precedenti nubi cumulonembi, o di un’area di instabilità minore davanti alla linea principale dello squall.
Quando le supercelle e i temporali a più celle si dissipano a causa di una debole forza di taglio o di meccanismi di sollevamento insufficienti (ad es. il fronte di raffica associato ad essi può superare la linea di squall stessa e l’area di bassa pressione su scala sinottica può quindi riempirsi, portando ad un indebolimento del fronte freddo; essenzialmente, il temporale ha esaurito le sue correnti ascensionali, diventando puramente un sistema dominato da downdraft. Le aree di dissipazione dei temporali squall line possono essere regioni di basso CAPE, bassa umidità, insufficiente taglio del vento, o scarsa dinamica sinottica (ad esempio un riempimento di basso livello superiore) che porta alla frontolisi.
Da qui, un generale assottigliamento di una squall line si verificherà: con venti che decadono nel tempo, confini di outflow che indeboliscono sostanzialmente gli updraft e le nuvole che perdono il loro spessore.
CaratteristicheModifica
Correnti ascensionaliModifica
L’area principale di una squall line è composta principalmente da correnti ascensionali multiple, o regioni singolari di una corrente ascensionale, che salgono dal livello del suolo fino alle più alte estensioni della troposfera, condensando acqua e costruendo una nuvola scura e minacciosa fino a una con un notevole overshooting top e incudine (grazie ai venti della scala sinottica). A causa della natura caotica di updrafts e downdrafts, le perturbazioni di pressione sono importanti.
Perturbazioni di pressioneModifica
Le perturbazioni di pressione intorno ai temporali sono degne di nota. Con la spinta rapida all’interno dei livelli inferiori e medi di un temporale maturo, updraft e downdraft creano distinti mesocentri di pressione. Quando i temporali si organizzano in linee di piogge, l’estremità settentrionale della linea di piogge è comunemente indicata come l’estremità ciclonica, con il lato meridionale che ruota anticiclonicamente (nell’emisfero settentrionale). A causa della forza di Coriolis, l’estremità settentrionale può evolvere ulteriormente, creando una scia bassa a forma di “virgola”, o può continuare in un modello simile allo squall. L’updraft davanti alla linea crea anche un mesolow mentre il downdraft appena dietro la linea produrrà un mesohigh.
Wind shearEdit
Wind shear è un aspetto importante di una squall line. In ambienti a basso e medio taglio, i temporali maturi contribuiranno con modeste quantità di downdrafts, abbastanza per aiutare a creare un meccanismo di sollevamento del bordo anteriore – il fronte delle raffiche. In ambienti ad alto shear, creati da venti a getto di basso livello e venti sinottici opposti, le correnti ascensionali e le conseguenti correnti discendenti possono essere molto più intense (comuni nei mesocicloni a supercella). L’outflow di aria fredda lascia l’area di traino della linea di squall al getto di medio livello, che aiuta nei processi di downdraft.
Indicatori di tempo graveModifica
Le linee di squall gravi tipicamente si piegano a causa della formazione di un più forte sistema di alta pressione a mesoscala (un mesohigh) all’interno dell’area convettiva a causa del forte movimento discendente dietro la linea di squall, e potrebbe venire in forma di un downburst. La differenza di pressione tra l’alta mesoscala e le pressioni più basse davanti alla linea di squall causano venti alti, che sono più forti dove la linea è più arcuata.
Un’altra indicazione della presenza di maltempo lungo una squall line è il suo trasformarsi in un modello di onda di eco di linea, o LEWP. Un LEWP è una configurazione speciale in una linea di tempeste convettive che indica la presenza di una zona di bassa pressione e la possibilità di venti dannosi, grandine e tornado. Ad ogni curva lungo la LEWP c’è un’area di bassa pressione su mesoscala, che potrebbe contenere un tornado. In risposta all’outflow molto forte a sud-ovest della bassa mesoscala, una parte della linea si gonfia verso l’esterno formando un’eco di prua. Dietro questo rigonfiamento si trova l’area di alta pressione della mesoscala.
Rappresentazione sulle mappeModifica
Le squall line sono rappresentate sulle analisi di superficie del National Weather Service come un modello alternato di due punti rossi e un trattino etichettato “SQLN” o “SQUALL LINE”.