Eco de gancho

Eco de gancho de estilo clássico do tornado F5 de Bridge Creek-Moore de 1999.

Um eco de gancho é uma assinatura de radar meteorológico pendente ou em forma de gancho como parte de algumas tempestades de supercélulas. É encontrado nas partes inferiores de uma tempestade conforme o ar e a precipitação fluem para um mesociclone, resultando em uma característica curva de refletividade. O eco é produzido por chuva, granizo ou detritos enrolados ao redor da supercélula.[1] É uma das marcas clássicas das supercélulas produtoras de tornados.[2] O Serviço Nacional de Meteorologia pode considerar a presença de um eco de gancho coincidindo com uma assinatura de vórtice de tornado como suficiente para justificar a emissão de um alerta de tornado.[3][4]

História

O eco de gancho pode ser visto neste tornado EF2 do Kansas em 2024

Devido à natureza imprevisível e catastrófica dos tornados, a possibilidade de detectá-los por radar foi discutida na comunidade meteorológica nos primeiros dias do radar meteorológico. A primeira associação entre tornados e o eco de gancho foi descoberta por EM Brooks em 1949.[5] Brooks observou circulações com raios de aproximadamente 8–16 km no radar. Essas circulações foram associadas a tempestades supercelulares e foram chamadas de "ciclones tornado" por Brooks.

A primeira relação documentada entre um eco de gancho e um tornado confirmado ocorreu perto de Champaign–Urbana, Illinois, em 9 de abril de 1953.[6] Este evento foi descoberto de forma involuntária pelo engenheiro elétrico do Illinois State Water Survey, Donald Staggs. Staggs estava consertando e testando uma unidade experimental de radar de medição de precipitação quando notou um eco de radar incomum que estava associado a uma tempestade por perto. O eco incomum parecia ser uma área de precipitação no formato do número seis - daí o termo moderno "eco de gancho". Staggs escolheu registrar o eco para análise posterior por meteorologistas. Após a revisão dos dados de eco incomuns, os meteorologistas FA Huff, HW Heiser e SG Bigler determinaram que um tornado destrutivo havia ocorrido na localização geográfica que correspondia ao eco "em forma de seis" visto no radar.

O proeminente pesquisador de tempestades severas Ted Fujita também documentou ecos de gancho com várias tempestades supercelulares que ocorreram em 9 de abril de 1953 - o mesmo dia da descoberta de Huff et al.[7] Após um estudo detalhado da evolução dos ecos de gancho, Fujita levantou a hipótese de que certas tempestades fortes podem ser capazes de rotação.

JR Fulks desenvolveu a primeira hipótese sobre a formação de ecos de gancho em 1962.[8] Fulks analisou dados de velocidade do vento de unidades de radar meteorológico Doppler que foram instaladas no centro de Oklahoma em 1960. Dados Doppler sobre a velocidade do vento durante tempestades demonstraram uma associação entre forte cisalhamento horizontal do vento e mesociclones, que foram identificados como tendo potencial para produzir tornados.[2]

Interpretação

Diagrama da corrente de ar em uma supercélula

Os ecos de gancho são uma consequência do movimento do ar dentro e ao redor de uma tempestade supercelular. À frente da base da tempestade, o fluxo de entrada do ambiente é sugado pela instabilidade da massa de ar. À medida que se move para cima, ele esfria mais lentamente do que o ambiente da nuvem, porque se mistura muito pouco com ele, criando um tubo livre de eco que termina em níveis mais altos para formar uma região de eco fraco limitada ou BWER.[2] Ao mesmo tempo, um fluxo de nível médio de ar frio e seco entra na nuvem da tempestade. Por ser mais seco do que o ambiente, é mais denso e afunda atrás da nuvem e forma a corrente descendente do flanco traseiro, secando a porção de nível médio da parte de trás da nuvem. As duas correntes formam um cisalhamento de vento vertical, que então desenvolve rotação e pode interagir ainda mais para formar um mesociclone. O estreitamento da rotação perto da superfície pode criar um tornado.[2]

Uma imagem do Doppler on Wheels de uma tempestade com tornados perto de La Grange, Wyoming (EUA), capturada durante o projeto VORTEX2. Na imagem de velocidade à esquerda, as cores azul/verde representam os ventos que se movem em direção ao radar, e vermelho/amarelo indicam os ventos que se afastam do radar. Na imagem de refletividade à direita, o corpo principal da tempestade pode ser visto, com o apêndice na parte inferior da tempestade sendo um eco em forma de gancho.

Perto da zona de interação na superfície, haverá uma fenda seca causada pela corrente ascendente de um lado e pela área nublada abaixo da corrente descendente do flanco traseiro do outro lado. Esta é a fonte do eco de gancho visto no radar perto da superfície. Os ecos de gancho são, portanto, um indicador geralmente confiável da atividade de tornado; no entanto, eles apenas indicam a presença de uma estrutura de mesociclone maior na tempestade de tornado, em vez de detectar diretamente um tornado.[2] Durante alguns tornados destrutivos, detritos lançados da superfície podem ser detectados como uma "bola de detritos" na extremidade da estrutura de gancho. Nem todas as tempestades que possuem ecos de gancho produzem tornados, e nem todas as supercélulas produtoras de tornados contêm ecos de gancho.

O uso de sistemas de radar meteorológico Doppler, como o NEXRAD, permite a detecção de mesociclones fortes e de baixo nível que produzem tornados mesmo quando o eco de gancho não está presente, além de garantir maior certeza quando um eco de gancho está presente. Ao detectar hidrometeoros se movendo em direção e para longe da localização do radar, as velocidades relativas do ar fluindo em diferentes partes de uma tempestade são reveladas. Essas áreas de rotação estreita, conhecidas como "dísticos de velocidade", são agora o principal gatilho para a emissão de um alerta de tornado. A assinatura do vórtice do tornado é uma detecção baseada em algoritmos disso.[9]

Limitação observacional

Ecos de gancho nem sempre são óbvios. Particularmente no sul dos Estados Unidos, tempestades tendem a ter uma estrutura de mais precipitação ao redor de um mesociclone, o que leva à supercélula de variação de alta precipitação (HP) que camufla o formato de gancho. Supercélulas HP, porém, geralmente têm um pendente de alta refletividade ou entalhe de flanco frontal (FFN), parecendo um formato de "feijão". Outro fator limitante é a resolução do radar. Antes de 2008, o NEXRAD tinha uma resolução de alcance de 1.000 metros, enquanto os processos que levam a um eco de gancho acontecem em uma escala menor.[10]

Ver também

Referências

  1. ↑ Glickman, Todd S., ed. (2000). «Hook Echo». Glossary of Meteorology 2nd ed. [S.l.]: American Meteorological Society. ISBN 978-1-878220-34-9 
  2. ↑ a b c d e Murkowski, Paul M. (2002). «Hook Echoes and Rear-Flank Downdrafts: A Review». Mon. Wea. Rev. 130 (4): 852–76. Bibcode:2002MWRv..130..852M. doi:10.1175/1520-0493(2002)130<0852:HEARFD>2.0.CO;2Acessível livremente 
  3. ↑ Angel, Jim (9 de abril de 2013). «ISWS is Pioneer in Tracking Tornadoes by Radar». Illinois State Water Survey. Consultado em 22 de maio de 2013. Arquivado do original em 1 de junho de 2013 
  4. ↑ «Tornado Warning Guidance» (PDF). National Weather Service. Primavera de 2002. Consultado em 16 de junho de 2013. Arquivado do original (PDF) em 6 de março de 2013 
  5. ↑ Brooks, E. M. (1949). «The tornado cyclone». Weatherwise. 2 (2): 32–33. Bibcode:1949Weawi...2b..32B. doi:10.1080/00431672.1949.9930047 
  6. ↑ Angel, Jim (9 de abril de 2013). «60th Anniversary of the First Tornado Detected by Radar». Illinois State Climatology. Illinois State Water Survey. Consultado em 22 de maio de 2013 
  7. ↑ Fujita, T. T. (1958). «Mesoanalysis of the Illinois tornadoes of 9 April 1953». Journal of Meteorology. 15 (3): 288–296. Bibcode:1958JAtS...15..288F. doi:10.1175/1520-0469(1958)015<0288:MOTITO>2.0.CO;2Acessível livremente 
  8. ↑ Fulks, J. R. (1962). On the Mechanics of the Tornado. [S.l.]: U. S. Weather Bureau 
  9. ↑ Paul Schlatter, Warning Decision Training Branch (setembro de 2009). «WSR-88D Distance Learning Operations Course; Topic 5, Lesson 19». Consultado em 16 de junho de 2013. Arquivado do original em 27 de fevereiro de 2013 
  10. ↑ «NWS Louisville: Supercell Structure and Dynamics». Consultado em 1 de junho de 2013 


Leitura adicional

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