InstitutoTecnológico Superior

de AlvaradoCampus Medellín.Ingeniería. En

Gestión Empresarial.Fundamentos de

Física.“Tornado”

Ingeniero. Felipe deJesús Moscoso Reyes

Integrantes delequipo:

Dolores Vicente Betsy Jacqueline

Meza Acosta Felipe Meza Contreras

Daniela Morales Hernández Vanesa Claret

Temas abordados.

Antecedentes.-Primer investigador

Planteamiento y justificación Objetivos de la investigación

-Objetivo general-Objetivos específicos-objetivos finales

Aplicabilidad del experimento Metodología

Desarrollo de la investigación.

Tornados. ¿Cómo se origina un tornado?

-Superceldas.-Relación con las superceldas.-Derivado de la formación de un tornado.-Rotación.

Características más comunes para identificar un tornado. Composición de un tornado Partes de un tornado

-El remolino-El embudo-La base asimétrica -El vórtice-El pie

Tipos de tornados-Tornado de vórtices múltiples-Tromba terrestre-Tromba marina

-Tornado de fuego o remolino de fuego Diferencia entre tornados y huracanes

-Huracán tornado Poder destructivo Medición de un tornado

-Escala Fujita-Tornados débiles-Tornados fuertes-Tornados violentos-Radar Doppler

Época en que se originan los tornados Zonas de riesgo Planeación del proyecto

-Materiales para el tornado terrestre-Materiales para el tornado de fuego-Materiales para el tornado de agua

Bibliografía.

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Tornado.Antecedentes.La palabra "tornado" proviene del latín tonare, que significa"girar". Un tornado es un fenómeno meteorológico violento eimpredecible, caracterizado por vientos que giran desde unaformación nubosa densa en forma de embudo. Esta formación esvisible por la presencia de polvo que es succionado de latierra y por la condensación en su centro gotas de agua.

El ancho de un tornado puede variar desde unos treintacentímetros hasta casi un par de kilómetros. No se conoce conexactitud la velocidad a la que el viento se mueve en suinterior, pero se estima que puede alcanzar los 500 km/h. Noes extraño, entonces, que a tal velocidad pueda arrastrarárboles, automóviles, casas. etc. Afortunadamente, sólo el 2%de los tornados sobrepasan los 300 km/h. La mayoría de lostornados miden alrededor de los 50 metros de ancho, viajan a50 km/h y duran sólo unos pocos minutos.

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Primer investigador.

Timothy M. Samaras (Estados Unidos, 12 de noviembre de 1957 -El Reno, Oklahoma, Estados Unidos, 31 de mayo de 2013) fue uncazador de tormentas e ingeniero estadounidense más conocidopor su investigación de campo sobre los tornados y el tiempoque estuvo en Discovery Channel como parte de Storm Chasers.

Samaras fue el fundador de un equipo de investigación decampo llamado Tactical Weather Instrumented Sampling inTornadoes Experiment (TWISTEX), que trató de comprender mejorlos tornados. Su trabajo fue financiado en gran parte por laNational Geographic, que le otorgó 18 becas para su trabajode campo.

Samaras diseñó y construyó sus propios instrumentosmeteorológicos, conocidos como sondas y los desplegó en latrayectoria de los tornados violentos con el fin de obteneruna perspectiva científica sobre el funcionamiento interno deun tornado. Con una de estas sondas, fue capaz de registrarla mayor caída de la presión atmosférica jamás registrada, de100 hPa en menos de un minuto, cuando un tornado azotó una desus sondas cerca de Mánchester, Dakota del Sur, el 24 dejunio de 2003. La realización se muestra en el Guinness WorldRecords como "la mayor caída de presión medida en untornado". La medida también es la presión más baja, de 850hPa, jamás registrada en la superficie de la Tierra cuando seajustó para la altitud.

Samaras era un importante productor de la National StormChasers Convention que se mantenía cerca de Denver, Colorado,cada mes de febrero, a la que asistieron cientos de cazadoresde todo el mundo. Es titular de una licencia Amateur decalidad superior de radioaficionado, la más alta clase deradioaficionado emitida en los Estados Unidos. Además, era un

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astrónomo aficionado ávido de intereses adicionales enelectrónica e invenciones.

El 31 de mayo de 2013, Samaras, junto con su hijo Paul de 24años de edad y Carl Young, un miembro del equipo de TWISTEX,murieron a causa de un tornado cuña cerca de El Reno,Oklahoma. Es el primer caso conocido de un cazador detormentas muerto por una de estas. Además de estos, otrassiete personas murieron a causa de la tormenta.

El Centro de Predicción de Tormentas emitió una declaracióndiciendo que estaba muy triste por la muerte de Samaras.«Samaras fue investigador de tornados respetado y amigo [...]que trajo al campo una cartera única de experiencia eningeniería, ciencias, escritura y videografía» decía elcomunicado.

El experto en graves fenómenos climatológicos Greg Forbesllamó a Samaras «un pionero en cuanto al tipo deinvestigación que estaba haciendo en tormentas severas ytornados».

El meteorólogo Jim Cantore comentó «este es un día muy triste[refiriéndose al día de su fallecimiento] para la comunidadmeteorológica y las familias de nuestros amigos perdidos. TimSamaras fue un pionero y un gran hombre».

National Geographic señaló que «Tim era un científicovaliente y brillante que sin temor persiguió tornados yrelámpagos en el campo, en un esfuerzo por comprender mejorestos fenómenos».

Planteamiento y justificación.

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Por medio de este trabajo buscamos dar a conocer a nuestroscompañeros sobre cómo se forman los tornados, un poco de suhistoria de investigación y sus características.

Ya que a nosotros nos llamó mucho la atención un video quevimos de cómo se formaban y lo que causaba, en qué lugaresse producen con mayor frecuencia y el por qué, así como losinstrumentos con lo que pueden ser medidos tanto en elmomento de existencia como los efectos que deja.

Objetivos de la investigación.

Objetivo general:

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Informar a las personas sobre uno de las catástrofesnaturales más peligrosas, el por qué se producen lostornados, en qué lugares son más frecuentes, el por qué, suscausas, así como sus características, y las prevenciones,quien se interesó primeramente en su investigación, suscategorías y efectos.

Objetivos específicos:

Características y orígenes de los tornados Determinar los daños que pueden causar esta catástrofe

natural Lugares en los que se presentan con mayor frecuencia Presentar algunas de los tornados más peligrosos Determinar las consecuencias de dichas catástrofes

naturales.

Objetivos finales.

Demostrar mediante la representación de experimentos, como seve la formación de un tornado explicando los componentes quelo originan. Así como demostrar los cambios que se presentanen el ambiente y las causas físicas que intervienen (ejemplo:Masas de aire húmedo y cálido).

Aplicabilidad del experimento.Contribuir en la información a las personas sobre losfenómenos físicos que intervienen en dicha catástrofe asícomo los elementos de un tornado.

Metodología.Llegaremos a nuestras conclusiones y resolución de hipótesispor medio del método inductivo, ya que por medio de

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experimentación con prototipos llegaremos a comprobar elcomportamiento de dichas catástrofes así como lascaracterísticas que podrían intervenir.

Tornados. Los tornados son una de lastormentas más violentas dela naturaleza y debentomarse muy en serio. Untornado es una columna deaire rotativo que giraviolentamente y que seextiende desde una tormentaeléctrica hasta el suelo.El más violento es capaz de causar una destrucción importanteya que pueden alcanzar los 400 kilómetros por hora, e inclusosuperarlos.

Los tornados son capaces de destruir casas, vehículos,arrasar por donde pasen y causar pérdidas humanas. Sondestructivos desde el mismo instante en el que tocan elsuelo, pudiendo dañar una zona extensa de 1,6 kilómetros deancho y 80 kilómetros de largo.

Numerosos objetos pueden verse desplazados por un tornado,salir volando y ser arrojados como si se tratara deproyectiles. En una ocasión, una señal vertical de un motelen Oklahoma fue arrancada y lanzada contra el suelo enArkansas, 48 kilómetros más lejos de su lugar de origen.

Los tornados provocan ondas de kelvin.

¿Cómo se origina un tornado?

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Para que se origine un tornado han de confluir treselementos: un tiempo inestable formado por una borrasca (unárea de baja presión), una masa de frío y seco que por lotanto tiene tendencia a descender y otra masa de aire cálidoy húmedo que por lo tanto, tiene tendencia a ascender.

Estos elementos son indispensables para su formación, pero susola presencia no basta para no dar lugar a un mini tornado;su mecanismo decreación es un tantomás complejo y sigueunas pautasgenerales. Cuando seproduce el choquetérmico de los dosfrentes, el cálido yel frío, debido a lafuerte condensacióndel vapor de agua asociado al frente húmedo, se origina unapoderosa tormenta o supercélula (Keith A. Browning, 1949), ycon ella una visible nube espesa de desarrollo verticalllamada cumulonimbo, a veces de un representativo coloroscuro y que muy frecuentemente llega a precipitar en formade lluvia o incluso de granizo. En el interior de dicha nube,las corrientes de aire que se crean por el intercambiovertical de gases (el aire frío desciende y el cálido subepor su diferencia de densidades) provocan a su vez unaprimera corriente ascendente. Por otro lado, y produciéndosede modo constante en cualquier lugar sobre el que incidan ohayan incidido los rayos del sol, existen burbujas o masas deaire que se elevan desde la superficie de la tierra, al sercalentada ésta por la radiación solar. En el momento en queuna de estas burbujas de aire que sube es succionada por lacorriente ascendente de la nube pasa a ascender a mayorvelocidad (50 Km./h como máximo); al mismo tiempo, y gracias

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a la propia rotación de la Tierra y/o a la ayuda de algunacorriente horizontal que la hace girar, esta masa o burbujade aire que se eleva desde la superficie terrestre searrollará sobre sí misma y se convertirá finalmente en unasegunda corriente giratoria ascendente, que en este caso vadesde el suelo hasta la base de la nube: el tornado.

Se pueden formar de repente, apenas dando tiempo para emitirun aviso. No siempre son predecibles. En ocasiones, sólo secuenta con unos minutos para avisar a la población.

Los tornados pueden acompañar las tormentas tropicales y loshuracanes. En estos casos, quizás se cuente con mayor tiempopara prepararse ante su llegada. Pero, no siempre sonvisibles y no se debe subestimar su fuerza. Parecen casitransparentes hasta que recogen polvos y escombros o una nubese forma en el embudo.

Generalmente, un tornado se mueve de sudoeste a noreste,pero hay tornados que se mueven en cualquier dirección,resultando impredecibles.

Las estadísticas demuestran que hay más probabilidad de quetenga lugar un tornado entre las 15:00 y las 21:00 horas,aunque pueden ocurrir en cualquier momento del día o de lanoche. Los tornados no suelen seguir los patronesestablecidos ni obedecen órdenes tornados. A los tornados quese forman sobre el agua se les denomina trombas marinas.

Los tornados pueden mostrar cualquier tipo de forma y tamaño.En los Estados Unidos, la temporada de tornados se extiendedesde marzo hasta mayo, mientras que los meses más propensosen los estados del norte son los del verán.

Superceldas.

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Las superceldas son tormentas que pueden llegar a serseveras, no necesariamente de gran tamaño pero sí de granaltura, que se generan cuando la convección es fuerte. Enellas, los movimientos intensos de rotación del viento en suinterior (mesociclón) pueden generar tornados cuando su basees baja La mayoría tienen poca duración, ocasionalmentepueden generarse tornados devastadores.

Relación con lassuperceldas.

Los tornados generalmente sedesarrollan a partir de un tipode tormentas conocidas comosuperceldas .54 Las superceldascontienen mesociclones, que sonun área de rotación organizadade aire que se localiza en la atmósfera, de entre 2 a 10 kmde ancho.

Además de tornados, son comunes en tales tormentas lluviasintensas, rayos, fuertes ráfagas de viento y granizo. Si bienla mayoría de los tornados, particularmente los más fuertes(del EF3 al EF5 según la Escala Fujita-Pearson), se derivande superceldas, también algunos se pueden formar a partir deotras circulaciones de aire, y por lo tanto son denominadostornados no supercelulares. Este tipo de tornados, noobstante, suelen ser de menor intensidad.

Derivado de la formación de un tornado.

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Los Tornados se originanen las paredes de unhuracán, debido a que seconfrontan dos fuerzasopuestas: la fuerzacentrífuga del vientoque gira circularmente(debido a la influenciadel movimiento derotación de la tierra ya la tendencia física que tienen líquidos y gases a formarestas especies de remolinos al estar sometidos a"turbulencias") y la fuerza de succión que ésta originaaspirando el aire caliente y haciéndolo subir hasta zonas másfrías donde, al enfriarse, genera mayor succión y "tiraje"que perpetúan el fenómeno. Estas masas de aire rotando sedenominan, en lenguaje técnico, meso ciclones.

Una explicación más técnica del fenómeno, recientementeobtenida después de monitorear varios tornados, está dada porel hecho constante de que, al menos en los tornados deEE.UU., coincidían siempre tres tipos de vientos. Un viento aras del suelo, que provenía del sudeste, otro viento a unos800 m de altura, proveniente del sur, y un tercer vientosobre los 1.600 m que provenía del suroeste. Al enfrentarseestas fuerzas comenzaba la rotación del aire. Al enfriarseel aire en las zonas más altas se originan nubes con cargaselectrostáticas que producen gran cantidad de truenos yrelámpagos, sin estar forzosamente en relación con lamagnitud del tornado. Esta frialdad del agua puede tambiénproducir enormes granizos en la vecindad del tornado, lo quedebe ser un signo de alerta. No siempre es visible el típico"embudo" giratorio, formado por polvo, agua y nubes, pudiendoexistir una formación más atípica que es igualmentedestructora. Esta rotación (llamada ciclónica, que significa

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giratoria), ocurre en sentido contrario a las agujas delreloj (vista desde arriba) en el hemisferio norte - EE.UU.,India, Bangladesh) y a favor de ellos en el hemisferio sur.

Rotación.

Los tornados están formados por dos tipos de movimientosverticales del aire: Uno anticiclónico con giro horario,formado por el aire frío y seco que desciende, disminuyendosu radio y por lo tanto, aumentando su velocidad de giro, yotro ascendente, que constituye un área ciclónica, cuyo radiode acción va aumentando en espiral al ir ascendiendo ensentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferionorte, y en el sentido de las agujas del reloj en elhemisferio sur.

Al contrario de lo que sucede con la especie de embudoanticiclónico descendente, a medida que asciende el airecaliente se va ensanchando, con lo que pierde velocidad y,obviamente, energía.

Las superceldas y los tornados giran ciclónicamente ensimulaciones numéricas incluso cuando el efecto Coriolis esignorado.

Los tornados y meso ciclones de bajo nivel deben su rotacióna procesos complejos dentro de la supercelda y el medioambiente.

Características más comunes para identificarun tornado.

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 * .El tornado se forma en conexión con una nube de tormenta,llamada “Cumulonimbu”.

*. El tornado aparece en labase de la nube“Cumulunimbu” y se extiendehacia abajo hasta alcanzarel suelo en forma de embudoo manga.

*. Comúnmente un tornado vaacompañado por lluvia,granizo, relámpagos, rayos y

de la oscuridad propia de las nubes.

*. Una característica común, es la baja presión atmosférica(fuerza por unidad de área, ejercida sobre una superficiedeterminada) en el centro de la tormenta y enorme velocidaddel viento.

*. El efecto de destrucción de un tornado es mayor en el áreaafectada que el de un huracán, debido a que la energía porliberar se concentra un área más pequeña. Por tanto el efectode la velocidad del viento y la baja presión hace que el daño

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sea mayor.

*. Los tornados se desplazan aproximadamente a 50 Km/h, sinembargo, algunos se mueven lentamente, mientras otrosalcanzan velocidades de 100 Km/h o más. La trayectoriapromedio de un tornado es de unos 400 metros de ancho y unoscuantos kilómetros de largo. Algunas de éstas han alcanzadovalores excepcionales de 1.6 Km de ancho y 480 Km de largo.

Composición de un tornado.

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La chimenea del tornado es una nube constituida por gotitasde agua mezcladas con polvo y partículas de desechos, lascuales nacen en las bases de las nubes y descienden hacia lasuperficie.

En las proximidades del suelo el polvo y los desechos son muyabundantes, debido a la baja presión atmosférica existenteque contribuye a que el aire circule hacia dentro y ascienda.En el interior, en las paredes que forma el ojo del tornadonormalmente se producen descargas eléctricas.

Algunos tornados están constituidos por una sola chimenea,mientras que otros forman un sistema de varias chimeneas.Unos duran pocos segundos, otros persisten durante decenas deminutos.

Desarrollo de la nube madre“Cumulunimbus”, por el efecto

del  calentamiento de la superficie y el choque de las corrientes de aire.

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La mayoría se producen por la inestabilidad atmosférica,debido al calentamiento diurno y la gran cantidad de humedado frentes fríos (línea de separación entre dos masas de aireuna fría y seca y, la otra, cálida y húmeda, se caracterizapor que la masa de aire frío va seguida de la masa de airecálido) que se encuentran activos, agrupados en familias o enconexión con tormentas aisladas de gran intensidad.

El desplazamiento de los tornados tiende a ser dominado porel movimiento de la tormenta o nube madre, a veces se observaque el embudo se libera de la base moviéndose en formaerrática.

Partes de un tornado.

El remolino inicial: Formado por una columna descendenteen sentido horario de aire muy frío que precede a una nube(un cumulonimbo o un frente cálido muy profundo) y que daorigen inmediatamente a otro torbellino de aire caliente quegira en forma de espiral anti horaria sobreponiéndose al airefrío.

El torbellino inicial no suele verse por estar formado poraire frío y seco y sólo comienza a definirse cuando el airemás caliente que desplaza comienza a actuar como una especiede centrifugadora levantando objetos, polvo y escombros (yanimales en muchos casos). La columna descendente de airefrío queda inmediatamente "succionada" por la propia nube queviene avanzando detrás.Dicho ascenso ha generado unaire seco a gran altura(porque la humedad se hacondensado y se haconvertido en lluvia), pero

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muy frío por la gran altura que ha alcanzado. Es por ello queel aire frío más pesado desciende hasta el suelo delante dela nube de gran extensión y desarrollo vertical y al llegaral suelo es inmediatamente absorbido por la columna de aireascendente que forma propiamente la nube que lo generó, comoya se ha indicado.

El embudo: Es la parte que va desde la nube madre hasta elsuelo, cono invertido o manga (también tromba marina cuandose forma en el mar), comienza a ser plenamente visible porqueal ascender, se condensa la humedad que lleva la columna deaire caliente. Al iniciarse el ascenso de esta manga losvientos llegan a alcanzar velocidades muy grandes porquerepresentan el giro del aire de una superficie relativamenteextensa (a menudo de varios Km. de radio) y cuyo diámetro dela zona de baja presión donde converge es apenas de uncentenar de metros aproximadamente, por lo que la compresióntan intensa se traduce en una velocidad de giroincreíblemente alta. A medida que asciende se va formando eltípico embudo, cada vez más ancho, porque va disminuyendorápidamente la velocidad y se va expandiendo hasta que llegaa desaparecer en la nube producida por el frente cálido. Así,es literalmente imposible que un tornado "descienda" de unanube madre. El descenso del aire frío en la superficieterrestre es un fenómeno conocido como anticiclón queproporciona un ambiente muy estable por lo que esinconcebible que se produzcan tornados (ni siquiera nubes ofrentes cálidos).

La base asimétrica de un tornado: El embudo o manga enun tornado tiende a inclinarse hacia la nube posterior porqueel pie del tornado se desplaza a mayor velocidad que la partesuperior de la manga o embudo. Ello da origen a una asimetríamuy notoria fácilmente visible desde cualquier lugar (a no

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ser que estemos contemplando el tornado en la dirección de suavance, es decir, desde el punto hacia donde se dirige).

El vórtice: Es la parte inferior del embudo, la que entraen contacto con la tierra. El vórtice es la parte másdestructiva del tornado, pues es esta punta la que posee elmenor diámetro, y por tanto la mayor aceleración del aire, yla que contacta directamente con la superficie terrestre,arrancando árboles, levantando casas y arrastrando la mayorparte de los desechos que va aspirando. Aunque en la mayoríade las ocasiones un tornado posee un único vórtice, no esraro que aparezcan varios vórtices de succión, que a su vezirán girando alrededor del pie del torbellino.

El pie: Es la parte de la tierra, la cual se mueve con lasondas de giro del tornado.

Tipos de tornados.

Tornado de vórtices múltiples.

Es un tipo de tornado en el cual dos o más columnas de aireen movimiento giran alrededor de un centro común; estasestructuras pueden presentarse en casi cualquier circulaciónde aire, pero se las observa en tornados intensos.

Tromba terrestre.

También llamado como no supercelular. Las trombas marinas ylas trombas terrestres comparten varias característicasdistintivas, incluyendo su relativa debilidad, corta duracióny un embudo de condensación liso y de pequeñas dimensiones

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que con frecuencia no toca el suelo.

Tromba marina.

Es un embudo conteniendo unintenso vórtice o torbellino queocurre sobre un cuerpo de agua,usualmente conectado a una nubecumuliforme.

Las trombas marinas se dividen endos tipos: tornádicas y notornádicas. Como su nombreclaramente lo indica, lasprimeras son tornados, ya sea formado sobre el agua o formadoen tierra y que pasaron luego al medio acuoso, mientras quelas segundas, si bien similares en apariencia, no sontornados.

Cuando el tornado se origina en el océano o en el mar en vezde formarse en tierra firme, se denomina: Tromba Marina otambién manga de agua es simplemente un tornado que seencuentra sobre el agua. Las trombas marinas no tornádicas son menos fuertes peromucho más comunes, y son similares en su dinámica a losremolinos de polvo y a las trombas terrestres. Tienen vientosrelativamente débiles, paredes lisas con flujo laminar yviajan muy lentamente.

Las trombas o mangas marinas siguen una dirección vertical,aunque algunas veces se inclinan o encorvan.  Su color esgris oscuro, sin embargo, cuando las ilumina el sol toman uncolor amarillento. Después de formadas aumentan su tamaño.  Su duración por logeneral es de media hora.  Antes de desaparecer empiezan por

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disminuir su diámetro hasta que  el mar recobra su aspectonormal. Estos torbellinos de agua y viento son muy frecuentes en elOcéano Pacífico, en las cercanías de la China y delJapón.  Sus efectos son muy desastrosos, en especial para laembarcación pequeña.

Tornado de fuego o remolino de fuego.Estos se forman a partir de incendios forestales. La masa deaire que está en contacto con el fuego se calienta, se vuelvemás ligera y asciende, succionando a la vez aire más frescode su alrededor que va llenando elespacio que deja el aire al subir.Estas corrientes convectivas deaire que van llegando no solo iránelevando el remolino sino quetambién lo irán comprimiendo yhaciendo que sea más enérgico. Sivemos alguno hay que alejarserápidamente, no solo por el vientoque genera sino por el calor quetransmite.Pueden llegar a tener entre 10 y50 metros de alto, una velocidadde giro de unos 35 km/h y nosuelen durar mucho tiempo. Noobstante, se han llegado a ver tornados de fuegoimpresionantes de hasta 1 kilómetro de alto, con vientos dehasta 160km/h y durar más de media hora haciendo que latemperatura en sus alrededores ascienda hasta los 400 grados.Cuando esto sucede reciben el nombre de tormentas de fuego. En1923, durante la gran catástrofe del terremoto de Kanto(Japón), se formó una de estas tormentas del tamaño de unaciudad, produciendo un gigantesco tornado de fuego que mató a38.000 personas en apenas quince minutos.

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Diferencias entre tornados y huracanes.A continuación se presentarán las diferencias que existenentre un tornado y un huracán con el fin de poderlosdiferenciar y no caer en la idea que son los mismosfenómenos. Es claro, que dentro de un huracán se puedenregistrar tornados, pero no viceversa, con lo cual se marcala primera gran diferencia, un huracán tiene una mayor escalade desarrollo y afectación que un tornado. Por otra parte, untornado puede pasar de la tierra al agua o del agua a latierra sin cambiar su apariencia e intensidad.

Huracán tornado.

Se originan sobre los océanos cuando la temperatura de lasuperficie del agua es superior a 27°C. Se originan sobretierra.Se forman por lo común entre 5° y 15° de latitud. Se formancon mayor frecuencia entre 20° y 50° de latitud Norte. Por lo

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general, en los Estados Unidos.La velocidad del viento varía de 120 y 240 Km/h y e n ciertasocasiones, sobrepasa los 250 Km/h. La velocidad del viento enalgunos casos excede los 500 Km/h.El diámetro puede variar entre 500 a 1800 kilómetros Eldiámetro promedio es de 250 metros, oscilando entre los 100metros y 1 Km.La vida de los huracanes puedeoscilar desde unos pocos días aalgunas semanas. La vida de lostornados se extiende desde unospocos minutos a algunas horas encasos muy excepcionales.No están asociados a ningúnfrente. Los tornados se producenen conexión con líneas de inestabilidad, frentes o nubes detormentas.

Poder destructivo.Los daños producidos por un tornado son el resultado devarios factores como:

• La rápida rotación de sus vientos, que pueden abrirventanas, romper cristales, desgarrar árboles, levantarcoches y lanzar trenes por los aires.

• La violencia de los impactos de los desechos que portacontra vehículos, edificios, construcciones, etc.

• La presión muy reducida del interior de su embudo, queprovoca la explosión de las estructuras sobre las que se posay que no tienen ventilación suficiente y que, por tanto, noequilibran rápidamente la diferencia de presión.

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Medición de un tornado. Existen varias escalas para medir un tornado, pero la másaceptada universalmente es la Escala de Fujita, elaborada en1957 por T. Theodore Fujita de la Universidad de Chicago.Esta escala se basa en la destrucción ocasionada a lasestructuras construidas por el hombre y no al tamaño,diámetro o velocidad del tornado. No se puede, entonces,mirar un tornado y calcular su intensidad. Se debe evaluarlos daños causados.

Escala Fujita.

Escala (F) FUJITA

Escala Velocidad delviento Daños Características

F0 De  60 a 120 Km/h Ligeros

Daños en chimeneas, antenas de radio y televisión, se quiebran las ramas de los árboles yalgunos son derribados.

F1 De 121 a 180 Km/h Moderados

Se producen roturas de vidrios de ventanas y puertas, desprendimientos de tejas protectoras de techos, los árboles son arrancados de raíz o se quiebran, los automóviles son desplazados de la ruta.

F2 De 181 a 250 Km/h Considerables Se desprenden los techos de las casas quedando en pie sólo las paredes más fuertes, los árboles grandes son destruidos de raíz, los automóviles son barridos de las rutas.

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F3 De 251 a 320 Km/h Severos

Las construcciones ruralesson completamente demolidas, los techos y las paredes de las viviendas son destruidos, los automóviles y los árboles son elevados por el viento.

F4 De 321 a 420 Km/h Devastadores

Las viviendas son levantadas del suelo y transformadas en escombros; los trenes, automóviles maquinarias rurales pesadas y camionesson arrojados a cierta distancia.

F5 De 421a 500 Km/h

Superdevastadores

Las viviendas son completamente separadas desus cimientos.

Tornados Débiles:

F0 y F1. Son el 69% del total, provocan el 5% de los casosfatales y duran entre 1 y 10 minutos.

Tornados Fuertes:

F2 y F3. Son el 29%, el 30% de todas las muertes y duran másde 20 min.

Tornados Violentos:

F4 y F5. Son el 2% del total, provocan el 70% de las muertesy pueden durar más de una hora.

En las imágenes se muestran respectivamente: Leve, Fuerte yViolento.

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Radar Doppler.

Para medir a distancia la velocidad del viento, los radaresDoppler meteorológicos emiten destellosde radiación de microondas y reciben después la partereflejada por un grupo de gotas de lluvia o de partículas dehielo. Si las gotas avanzan hacia el radar, el destelloreflejado tiene una longitud de onda más corta, que denunciaesta componente de la velocidad de las gotas.

Las primeras mediciones Doppler, realizadas en 1971,confirmaron que los vientos del interior de un gancho, estángirando a velocidades de unos 80 km/h. Esta circulación,

observable primero a unaaltura de unos 5 km., vaseguida de rotación aniveles mucho más bajos comopreludio al desarrollo de untornado vigoroso.

La firma o sello de untornado puede detectarse porradar Doppler hasta veinte

minutos antes de que toque el suelo. Si los vientos del

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interior de las nubes cambian bruscamente a lo largo de un trecho muy corto, habrá posiblemente un vórtice potencial oreal. Este sello del vórtice suele aparecer a unos 2700metros. Puede extenderse no solo hacia abajo, sino tambiénhacia arriba, alcanzando en ocasiones hasta 11 km. de altura,en el caso de los grandes tornados.

Aunque este sello pueda servir para alertar a la población,no es observable más que cuando el meteoro ya está bastantecerca, a menos de 95 km.

Basta un solo radar Doppler para generar alertas locales.Pero la investigación logra una visión más coherente si sedispone de un segundo equipo, alejado del primero entre 40 y45 km. y que observe la tormenta desde un ángulo distinto.

Tal sistema se viene usando desde 1974, mide la velocidad dela lluvia en dos direcciones diferentes. Puesto que la masade aire se conserva y conocida la velocidad con que estácayendo la lluvia respecto al aire en movimiento, sereconstruye el campo de viento en tres dimensiones y se puedecalcular la vorticidad (o rotación local del aire) y otrosparámetros.

Con tales datos se descubrió que el tornado se encuentra a unlado de su corriente ascensional progenitora, cerca de unacorriente descendente, y se comprobó que el aire que penetraen un meso ciclón gira alrededor de su dirección de avance.

Época en que se originan los tornados.

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Los tornados se producengeneralmente en la zona detransición entre las masasde aire polar y tropical,entre los 20º y 50º delatitud, a ambos lados delecuador, siendo pocofrecuentes en latitudesmayores de 60º, donde elaire no contiene la humedad y la temperatura necesaria parala formación de este fenómeno y en la región ecuatorial,donde la atmósfera no tiene la inestabilidad necesaria paradesarrollar una tormenta severa de tal magnitud.

Si bien los tornados pueden producirse a lo largo de casitodo el año, se observa una marcada variación estacional quedifiere del país y lugar, siendo su máxima ocurrencia duranteverano en las latitudes medias (junio, julio y agosto).En la primera parte del año, marzo y abril son más corrientescerca de la Costa del Golfo de México. A medida de que el añoavanza, el centro de la región de mayor formación de tornadosse desplaza más al norte de los Estados Unidos, la razón deeste desplazamiento está relacionada con el movimiento enigual dirección de las masas de aire, asociadas al desarrollode los tornados.Los tornados pueden originarse a cualquier hora del día, conmayor frecuencia durante la tarde entre las 2:00 p. m. y 8:00p. m., esta situación se relaciona con el máximocalentamiento diurno de la superficie terrestre, ya que lasaltas temperaturas contribuyen a la inestabilidad atmosféricay a la formación de tormentas, que generalmente conducen a lageneración de tornados.

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Zonas de riesgo.En EEUU las zonas de más riesgo son el Medio Oeste, elSudeste y el Sudoeste. Los estados de Alabama, Arkansas,Florida, Georgia, Illinois, Indiana, Iowa, Kansas, Louisiana,Mississippi, Missouri, Nebraska, Oklahoma, South Dakota yTexas son los que se encuentran en mayor riesgo. También hayque destacar la zona del golfo de México.

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Planeación delProyecto.

Materialesutilizados para eltornado:

4 tablas de triplay 2 cristales de aluminio recortados a la medida. Un extractor de 12 v. Una pila de 9 v. Traste resistente al calor. Hielo seco. Agua hervida.

Experimento de un tornado de aire:

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