Por que ainda é difícil prever tornados, embora as previsões de tempestades estejam melhorando

Meteorologistas começou a alertar sobre mau tempo com potencial para tornados vários dias antes tempestades devastaram o Sudeste e o Centro dos EUA no final de março de 2023.A certa altura, mais de 28 milhões de pessoas estavam sob um relógio de tornado.Mas identificar exatamente onde um tornado irá pousar – como os tornados que atingiram Rolling Fork, Mississippi, em 24 de março, e cidades do Arcansas, Illinois e vários outros estados em 31 de março – ainda depende muito de ver as tempestades se desenvolvendo no radar. Chris Nowotarski, um cientista atmosférico, explica por que e como a tecnologia de previsão está melhorando.

Por que os tornados ainda são tão difíceis de prever?

Os meteorologistas melhoraram muito na previsão das condições que tornam os tornados mais prováveis.Mas prever exatamente quais tempestades produzirão um tornado e quando é mais difícil, e é aí que muitas pesquisas sobre clima severo estão focadas hoje.

Freqüentemente, você terá uma série de tempestades em um ambiente que parece favorável para tornados, e uma tempestade pode produzir um tornado, mas as outras não.

As diferenças entre eles podem ser devidas a pequenas diferenças nas variáveis ​​meteorológicas que não são resolvidas pelas nossas atuais redes de observação ou modelos de computador.Até mesmo mudanças nas condições da superfície terrestre – campos, regiões florestais ou ambientes urbanos – podem afetar a formação de um tornado.Essas pequenas mudanças no ambiente da tempestade podem ter grandes impactos nos processos dentro das tempestades que podem criar ou destruir um tornado.

Um dos indicadores mais fortes sobre se uma tempestade produz um tornado está relacionado com cisalhamento vertical do vento, que é como o vento muda de direção ou velocidade com a altura na atmosfera.

A forma como o cisalhamento do vento interage com o ar resfriado pela chuva durante as tempestades, que chamamos de “vazão”, e a quantidade de precipitação que evapora podem influenciar a formação de um tornado.Se você já passou por uma tempestade, sabe que logo antes de começar a chover, muitas vezes você recebe uma rajada de ar frio saindo da tempestade.As características desse fluxo de ar frio são importantes para determinar se um tornado pode se formar, porque os tornados normalmente se formam na parte mais fria da tempestade.

Com que antecedência você pode saber se um tornado provavelmente será grande e poderoso?

A grande maioria dos tornados violentos se forma a partir de supercélulas, tempestades com uma corrente ascendente rotativa profunda, chamada de “mesociclone”. O cisalhamento vertical do vento pode permitir que os níveis médios da tempestade girem, e a sucção ascendente deste mesociclone pode intensificar a rotação dentro do fluxo da tempestade em um tornado.

Se você tiver uma supercélula no radar e ela tiver forte rotação acima do solo, isso geralmente é um precursor de um tornado.Algumas pesquisas sugerem que um mesociclone mais amplo tem maior probabilidade de criar um mais forte, tornado mais duradouro do que outras tempestades.

Os meteorologistas também analisam as condições ambientais da tempestade – temperatura, umidade e cisalhamento do vento.Eles oferecem mais pistas de que uma tempestade provavelmente produzirá um tornado significativo.

A porcentagem de tornados que acionar um aviso aumentou nas últimas décadas, devido Radar Doppler, modelagem aprimorada e melhor compreensão do ambiente da tempestade.Sobre 87% dos tornados mortais de 2003 a 2017 teve aviso prévio.

O tempo de espera para avisos também melhorou.Em geral, é cerca de 10 a 15 minutos agora.É tempo suficiente para chegar ao seu porão ou, se você estiver em um estacionamento de trailers ou fora dele, para encontrar um local seguro.Nem toda tempestade terá tanto tempo de espera, por isso é importante chegar ao abrigo rapidamente.

O que os pesquisadores estão descobrindo hoje sobre tornados que podem ajudar a proteger vidas no futuro?

Se você pensar no passado filme “Twister”, no início da década de 1990, estávamos começando a fazer mais trabalhos de campo sobre tornados.Estávamos instalando radares em caminhões e dirigindo veículos com instrumentos montados no teto durante tempestades.Foi então que começámos realmente a apreciar o que chamamos de processos à escala da tempestade – as condições no interior da própria tempestade, como as variações de temperatura e humidade no escoamento podem influenciar o potencial de tornados.

No entanto, os cientistas não podem lançar um balão meteorológico ou enviar instrumentos para cada tempestade.Portanto, também usamos computadores para modelar tempestades e entender o que está acontecendo lá dentro.Freqüentemente, executaremos vários modelos, chamados de conjuntos.Por exemplo, se nove em cada 10 modelos produzem um tornado, sabemos que há uma boa probabilidade de a tempestade produzir tornados.

O Laboratório Nacional de Tempestades Severas tem recentemente feito experiências com alertas de tornado baseados nesses modelos, chamados Aviso na previsão, para aumentar o tempo de espera para avisos de tornado.

Existem muitas outras áreas de pesquisa.Por exemplo, para entender melhor como as tempestades se formam, Eu faço muita modelagem computacional idealizada.Para isso, utilizo um modelo com ambiente de tempestade simplificado e faço pequenas alterações no ambiente para ver como isso altera a física da própria tempestade.

Existem também novas ferramentas para perseguir tempestades.Houve uma explosão no uso de drones – os cientistas estão colocando sensores em veículos aéreos não tripulados e voando-os perto de e às vezes na tempestade.

O foco da pesquisa sobre tornados também mudou das Grandes Planícies – o tradicional “beco dos tornados” – para o sudeste.

O que há de diferente nos tornados no Sudeste?

No Sudeste existem algumas influências diferentes nas tempestades em comparação com as Grandes Planícies.O Sudeste tem mais árvores e terrenos mais variados, e também mais umidade na atmosfera por estar próximo ao Golfo do México.Tende a haver mais mortes no Sudeste também, porque mais tornados se formam à noite.

Tendemos a ver mais tornados no Sudeste que estão em linhas de tempestades chamadas de “sistemas convectivos quase lineares”. Os processos que levam à formação de tornados nessas tempestades podem ser diferentes, e os cientistas estão aprendendo mais sobre isso.

Algumas pesquisas também sugeriram o início de uma mudança climatológica em tornados em direção ao Sudeste.No entanto, pode ser difícil separar o aumento das tempestades da melhor tecnologia que detecta mais tornados.Portanto, mais pesquisas são necessárias.

Este artigo foi atualizado em 31 de março de 2023, com tornados no Arkansas e na região central dos EUA.