El primer tornado registrado en la historia fue descrito por los aldeanos irlandeses como un "campanario de fuego". Vea más fotos de tormentas. Richard Olsenius / National Geographic / Getty Images Siendo un fenómeno natural, Es probable que los tornados hayan asolado a la humanidad desde que vivimos en el planeta. Pero no fue hasta el siglo XI que se registró el relato más antiguo de un tornado. El 30 de abril 1054, un tornado golpeó el pueblo de Rosdalla, Irlanda [fuente:TORRO]. Ese tornado fue descrito más tarde por un observador como un "campanario de fuego" en el cielo [fuente:Hare y Hamlin]. El campo de escombros que rodeaba este "campanario" parecía a los aldeanos como una bandada de pájaros, con un pájaro oscuro particularmente gigante, probablemente una nube en forma de embudo distinta. Uno puede imaginar la sorpresa de los aldeanos cuando este pájaro gigante arrancó un roble y "se lo llevó con sus garras" [fuente:Joyce].
Galería de imágenes de tormenta
Tiempo extraordinario, Los científicos asumieron la carga de comprender los tornados de las espaldas de los aldeanos y de los suyos propios. Sabemos más sobre tornados que antes; ahora sabemos que no son campanarios de fuego, por ejemplo. Pero la ciencia todavía tiene muchas preguntas sobre cómo y por qué se forman los tornados. Se sabe que los tornados se forman a partir de supercélulas - tormentas eléctricas que poseen mesociclones (corrientes ascendentes rotativas). Son estas corrientes ascendentes las que pueden provocar tornados. Exactamente cómo sucede esto, y por qué solo algunas supercélulas producen tornados sigue siendo un misterio.
Esta comprensión incompleta no se debe a la falta de intentos. El problema es, para entender verdaderamente un tornado, tienes que ver dentro de ella. Se sabe que solo dos personas presenciaron el interior de un tornado y vivieron para contarlo. Ninguno, Desafortunadamente, poseía algún equipo de medición.
Poner a una persona cargada con instrumentos de detección del clima en el camino de un tornado no es ético, incluso si produce resultados:los seres humanos son frágiles. Tambores de cincuenta y cinco galones, por otra parte, son mucho más resistentes. Fue precisamente este tipo de razonamiento el que dio origen a TOTO , los Observatorio portátil de tornados .
En este articulo, descubrirás cómo funcionó TOTO, por qué no funcionó en última instancia y parte de la tecnología a la que dio lugar. Descubra en la página siguiente sobre la creación de TOTO.
Contenido
Una foto de TOTO en un día idílico sin una nube a la vista. NOAA / OAR / ERL / Laboratorio Nacional de Tormentas Severas Estados Unidos tiene derechos geográficos casi exclusivos sobre la actividad tornádica. Un fenómeno meteorológico inusual conocido como línea seca se puede encontrar corriendo latitudinalmente al este de las Montañas Rocosas a través de las Llanuras Centrales. Representa el infame Tornado Alley que se extiende desde Texas hasta Dakota del Norte y se dispara hacia el este hacia Ohio. Esta línea seca separa el aire seco del aire húmedo, y cuando los dos tipos de aire se mezclan, Las tormentas eléctricas se forman a lo largo de este límite. Estas tormentas pueden generar el número increíblemente alto de tornados que experimenta Estados Unidos cada año, mucho más de lo que ve cualquier otra región del mundo. Japón, por ejemplo, experimenta un promedio de 20,5 tornados cada año, mientras que India obtiene 0.5 anualmente [fuente:Weather Doctor]. Europa Central ve alrededor de 10 por año, y Canadá alberga un promedio de 80 tornados al año [fuente:Instituto Max Planck, CBC]. Los Estados Unidos, por el contrario, recibe alrededor de 1, 200 tornados cada año [fuente:Washington Post].
Armado con estos datos, No debería sorprendernos mucho que a los meteorólogos estadounidenses se les ocurriera la idea de un dispositivo de medición del tiempo que pudiera colocarse en el camino de un tornado. En 1979, Los investigadores de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), el Dr. Alan Bedard y Carl Ramzy, construyeron el Observatorio TOtable Tornado (que la pareja denominó TOTO en honor al perro de Dorothy en "El Mago de Oz"). Dos años después, sería el primer aparato de detección del clima hecho por el hombre colocado deliberadamente en el camino de un tornado que se aproxima.
TOTO era un equipo bastante primitivo para los estándares actuales. Bedard y Ramzy utilizaron un bidón de metal de 55 galones como caparazón que albergaba el equipo meteorológico sensible sellado en su interior. Este equipo constaba de un anemómetro (un dispositivo que mide la velocidad del viento con una serie de brazos o copas con radios colocados sobre un poste), termómetro, medidor de presión atmosférica y sensor de punto de rocío [fuente:NOAA]. Se registraron los datos recopilados de todos estos instrumentos, que podría recuperarse y analizarse más tarde [fuente:Proyecto Tornado].
Los meteorólogos recopilaron los datos de las condiciones climáticas que se encuentran alrededor y dentro de los tornados en modelos de computadora. Estos modelos, a su vez, podrían usarse para analizar las tormentas de supercélulas cuando se desarrollaron para determinar si estaban presentes las condiciones necesarias para producir actividad tornádica. La información producida por TOTO podría ayudar a los meteorólogos a comprender mejor los tornados, permitiéndoles emitir alertas tempranas al público y, con suerte, salvar vidas.
Todo dicho, TOTO pesaba 400 libras (181 k) [fuente:PBS]. Un paquete tan voluminoso requería una camioneta pick-up personalizada para transportarlo. Cuando se transporta a un sitio, TOTO podía bajarse por una rampa y colocarse en posición vertical en unos 30 segundos. Dado que TOTO es anterior a la navegación por satélite de posicionamiento global (GPS), los manipuladores tenían que usar una brújula para orientar las marcas del cañón hacia el norte verdadero para que sirviera de base para las mediciones. Después, TOTO estaba listo para la acción. Todo lo que necesitaba era un tornado para medir.
TOTO tuvo su oportunidad en un par de ocasiones. Pero lo que funciona en teoría no siempre funciona en la práctica. Descubra por qué TOTO no funcionó en el campo en la página siguiente.
El peligro que representa poner a los humanos frente a tornados (como este en Dimmit, Texas, en 1992) para implementar TOTO es una de las razones por las que el dispositivo finalmente se retiró. Imágenes de Harald Richter / AFP / Getty Hoy dia, las personas que persiguen y estudian las tormentas de forma profesional o por diversión utilizan Internet y las computadoras portátiles para rastrearlas. Antes de la llegada del on-demand, información en tiempo real, perseguir tormentas era mucho más un juego de adivinanzas. Cualquiera que quisiera poner, decir, un bidón de 55 galones lleno de equipo meteorológico de alta sensibilidad en el camino de un tornado se vio obligado a utilizar información de minutos de antigüedad transmitida por estaciones meteorológicas y los medios de comunicación locales en la radio. Un cazador de tormentas también tuvo que usar un poco de intuición y su experiencia de ver tormentas de primera mano para predecir qué celda de tormenta podría producir un tornado y cuál no.
Este fue uno de los dos problemas principales inherentes a TOTO que se hicieron evidentes en el campo. Poner a TOTO directamente en el camino de un tornado que se aproxima requería una cantidad astronómica de suerte; la probabilidad de una ubicación perfecta era decididamente baja. El otro problema que presentó TOTO fue el peligro que representaba. La descarga y configuración de TOTO puede haber tomado solo 30 segundos, pero eso puede ser mucho tiempo cuando un tornado se acerca a ti, eso es 30 segundos menos que los investigadores tuvieron que escapar. Y a pesar de las 400 libras (181 k) de TOTO, un tornado podría llevar el dispositivo a dar un paseo, transformando TOTO de una herramienta benigna de la ciencia en un barril volador de muerte. (Cosas más grandes han sido barridas por tornados. En mayo de 1949 en Oklahoma, 13 cabezas de ganado fueron arrebatadas por un tornado [fuente:Proyecto Tornado].)
Todas estas preocupaciones eran teóricas hasta que TOTO se puso en servicio en las Llanuras Centrales en la primavera de 1981. Luego se confirmaron las preocupaciones. Ingenieros de TOTO, Bedard y Ramzy, entregó su creación al Dr. Howard Bluestein, profesor de meteorología en la Universidad de Oklahoma. De abril a junio de cada año de 1981 a 1983, Bluestein y algunos de sus estudiantes persiguieron tormentas y colocaron TOTO donde pensaban que era más probable que pasara un tornado [fuente:PBS].
Bluestein confirmó tanto el peligro como la improbabilidad del éxito de TOTO. Nunca lo colocó con éxito en un lugar lo suficientemente cerca como para recopilar datos de un tornado. Y vio de primera mano lo peligroso que podía ser TOTO. Durante una persecución por tormenta en 1982, Bluestein y su equipo tuvieron un contacto cercano con un tornado al que intentaban adelantar para colocar el dispositivo en su camino [fuente:PBS]. Después de 1983, entregó TOTO al Laboratorio Nacional de Tormentas Severas, un laboratorio de investigación afiliado a la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). La NSSL fue el único grupo que logró colocar a TOTO en el camino de un tornado que se aproximaba.
El 29 de abril 1985, Los investigadores de NSSL Steve Smith y Lou Wicker eligieron el lugar correcto para ubicar TOTO, fuera de Ardmore, Ark. Un débil tornado pasó rozando el dispositivo, revelando otro defecto del concepto y diseño de TOTO:tenía un centro de gravedad alto. Mientras pasaba el tornado, TOTO fue derribado de costado, Dañando los instrumentos. Después de su pincel más cercano con el cumplimiento de su propósito original, TOTO se desplegó sin éxito durante dos años más.
TOTO se retiró del servicio en 1987. Está en exhibición en el vestíbulo del Servicio Meteorológico Nacional en Norman, Okla., saludando a los visitantes [fuente:NOAA]. Pero TOTO dejó atrás una necesidad insatisfecha de recopilar datos valiosos sobre tornados enfrentándolos de frente. En ese sentido, TOTO dejó un legado. Lea la siguiente página para conocer los descendientes de TOTO.
Un camión Doppler sobre ruedas (DOW) busca en los cielos de Oklahoma en busca de actividad tornádica. DOW puede rastrear su linaje hasta TOTO. Jim Reed / Getty Images Aproximadamente en el momento en que el despliegue de TOTO estaba terminando, otras tecnologías que se basaban en el concepto de TOTO se estaban preparando. La primera tecnología que asumió la peligrosa tarea de estar en el camino de un tornado que se aproximaba fue la Tortuga . Estos pequeños Los dispositivos redondos parecen tapacubos y se enviaron por primera vez al campo en 1986 [fuente:Proyecto Tornado]. Instrumentación similar a la instalada en TOTO se colocó dentro de las tortugas para registrar la presión atmosférica, humedad y temperatura. Y lo que es más, la tortuga dio el salto a digital, permitiendo que los instrumentos más pequeños produzcan lecturas más precisas.
Dado que las tortugas son pequeñas, se pueden desplegar en un área, aumentando las posibilidades de que uno pueda ser pasado por alto por un tornado. En mayo de 1988, una tortuga fue impactada por un tornado en Oklahoma, pero cuando los investigadores lo recuperaron, el dispositivo ha sido manipulado, aparentemente por un humano curioso [fuente:Proyecto Tornado].
Otros dispositivos también siguieron los pasos de TOTO. Dillocams y ONZ (Observation Zero) fueron diseñados para colocarse en el camino de un tornado. Ambos están equipados con cámaras de video para capturar datos visibles de las condiciones dentro de un tornado. Caracoles , similar en apariencia a las tortugas, están equipados con sensores sísmicos para determinar si los tornados producen vibraciones que se puedan sentir en el suelo cuando pasan. Los investigadores esperaban que se pudiera producir un sistema de alerta temprana utilizando sensores sísmicos que ya se utilizan para la detección de terremotos. un sistema que todavía está en desarrollo [fuente:MSFC].
Todos estos dispositivos como TOTO, tener una falla, sin embargo. Cada uno es un trato de una sola vez. El equipo de medición de tornados óptimo sería una combinación de la portabilidad de TOTO con los sofisticados instrumentos de una oficina meteorológica.
Con la llegada del radar Doppler, esto se hizo posible. El radar Doppler usa ondas de radio para determinar la densidad, dirección y precipitación de una tormenta. Una tormenta que se mueve hacia el radar envía ondas de radio de alta frecuencia a las antenas que se originan y aceptan ondas. Una tormenta que se aleja de una antena regresa en una frecuencia más baja [fuente:USA Today]. El radar Doppler puede captar cantidades tan grandes de información sobre una tormenta que estos datos pueden convertirse en una representación tridimensional de la misma. Los meteorólogos ahora pueden mirar dentro de una tormenta para examinar sus características, como si estuviera produciendo granizo o poseyera un mesociclón.
los Doppler sobre ruedas (DOW) del Center for Severe Weather Research y el Radar Electra Doppler (ELDORA) del Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas fueron los primeros en llevar Doppler sobre la marcha. DOW es una antena Doppler montada en la parte trasera de los camiones, y ELDORA es un avión de hélice equipado con una antena. Ambos se utilizaron en el proyecto VORTEX, Podría decirse que es el primer proyecto de tornado móvil que produce datos importantes. En junio de 1995, VORTEX rastreó tormentas en Texas por avión y camión, compilando datos desde arriba y alrededor de la tormenta y proporcionando a los meteorólogos nueva información en bruto que se utilizará para predecir cuándo y dónde ocurrirán tornados [fuente:UCAR].
Si bien es posible que TOTO nunca haya tomado una sola medición precisa de un tornado, El dispositivo único ayudó a allanar el camino hacia una comprensión profunda de los tornados, esos campanarios de fuego en el cielo.
Para obtener más información sobre tornados y otros temas relacionados, visite la página siguiente.
Josh Clark, Redactor del personal HowStuffWorks 2009 No recuerdo cómo obtuve la tarea de escribir sobre el Observatorio Totable Tornado. Recuerdo que se hundió muy rápido, después de un poco de investigación preliminar, que había visto algo así como una oda en la película "Twister". Pensé que era un homenaje interesante y le di un poco más de peso a la película. En bastante poco tiempo, aunque, Llegué a gustarme más la historia real de TOTO.
El azaroso El diseño del TOTO que incluía el fregadero de la cocina y que estos meteorólogos altamente capacitados tuvieron que idear ellos mismos fue casi cómico. A esta cosa le vendría bien un manómetro Podría imaginarme a un meteorólogo diciendo. "Bien, poner uno ahí, "Pude escuchar otra respuesta. Y el nombre, en sí mismo un homenaje a "El mago de Oz, "realmente iluminó la línea borrosa entre el aficionado y el científico entre la comunidad de perseguidores de tormentas, que llegué a respetar.
Y también recuerdo haberme dado cuenta de que los creadores de TOTO llegaron en algún momento:¿Cómo van a poner el observatorio precisamente en el camino de un tornado? Este resultó ser muy interesante y divertido de escribir.
Fuentes
