Cómo Funcionó El Observatorio Totable Tornado

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El observatorio de tornados totable, o toto, fue un esfuerzo meteorológico temprano para estudiar tornados. Lea cómo el observatorio totable tornado formó el estudio de la tormenta.

Siendo un fenómeno natural, los tornados probablemente han plagado a la humanidad durante el tiempo que hemos vivido en el planeta. Pero no fue hasta el siglo XI que se registró el primer accidente de un tornado. El 30 de abril de 1054, un tornado golpeó el pueblo de Rosdalla, Irlanda [fuente: TORRO]. Ese torbellino fue descrito más tarde por un observador como una "torre de fuego" en el cielo [fuente: Hare and Hamlin]. El campo de escombros que rodeaba este "campanario" parecía a los aldeanos como una bandada de pájaros, con un ave particularmente gigante y oscura, probablemente una clara nube de embudo. Uno puede imaginar la sorpresa de los aldeanos cuando este pájaro gigante arrancó un roble y "se lo llevó en sus garras" [fuente: Joyce].

Galería de imágenes de la tormenta

Con el tiempo, los científicos tomaron la carga de comprender los tornados de la espalda de los aldeanos y los dejaron en su lugar. Sabemos más sobre tornados que antes; Ahora sabemos que no son torres 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 superceldas - tormentas que posean mesociclones (corrientes ascendentes rotativas). Son estas corrientes ascendentes las que pueden dar origen a los tornados. Exactamente cómo sucede esto y por qué solo algunas supercélulas producen tornados sigue siendo un misterio.

Esta comprensión menos que plena no se debe a la falta de intentos. El problema es que, para entender realmente un tornado, hay que ver dentro de él. Solo se sabe que dos personas presenciaron el interior de un tornado y vivieron para contarlo. Ninguno, desafortunadamente, poseía ningún equipo de medición.

Poner a una persona cargada con instrumentos sensibles al clima en el camino de un tornado no es ético, incluso si produce resultados: los humanos son frágiles. Los tambores de cincuenta y cinco galones, por otro lado, son mucho más resistentes. Fue precisamente este tipo de razonamiento el que dio origen a TOTO, la Observatorio Totable Tornado.

En este artículo, descubrirá cómo funcionó TOTO, por qué no funcionó en última instancia y parte de la tecnología a la que dio origen. Descúbrelo en la página siguiente sobre la creación de TOTO.

Diseño de TOTO

Una foto de TOTO en un día idílico sin una nube a la vista.

Una foto de TOTO en un día idílico sin una nube a la vista.

-T-él Estados Unidos posee derechos geográficos casi exclusivos para actividades tornádicas. Un fenómeno meteorológico inusual conocido como línea seca Puede ser ejecutado latitudinalmente al este de las Montañas Rocosas a través de las Planicies Centrales. Es la causa del infame Tornado Alley que se extiende desde Texas hasta Dakota del Norte y se desplaza hacia el este hacia Ohio. Esta línea seca separa el aire seco del aire húmedo, y cuando los dos tipos de aire se mezclan, se forman tormentas eléctricas a lo largo de este límite. Estas tormentas pueden generar la cantidad anormalmente alta de tornados que los Estados Unidos experimentan cada año, mucho más que cualquier otra región en el mundo. Japón, por ejemplo, experimenta un promedio de 20.5 tornados cada año, mientras que India recibe 0.5 por año [fuente: Weather Doctor]. Europa Central recibe alrededor de 10 por año, y Canadá recibe un promedio de 80 tornados al año [fuente: Max Planck Institute, CBC]. Los Estados Unidos, por el contrario, recibe alrededor de 1.200 tornados cada año [fuente: Washington Post].

Con estos datos, no debería sorprender que a los meteorólogos estadounidenses se les haya ocurrido la idea de un dispositivo de medición del clima que pudiera colocarse en el camino de un tornado. En 1979, los investigadores de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés), el Dr. Alan Bedard y Carl Ramzy construyeron el Observatorio de Tornados TOtable (que la pareja denominó TOTO por el perro de Dorothy en "El Mago de Oz"). Dos años más tarde, sería el primer aparato artificial de detección del clima 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 tambor de metal de 55 galones como la carcasa que albergaba el equipo sensible contra el clima. Este equipo consistía en un anemómetro (un dispositivo que mide la velocidad del viento con una serie de brazos o tazas de radios colocados sobre un polo), termómetro, medidor de presión atmosférica y sensor de punto de rocío [fuente: NOAA]. Se registraron los datos recopilados de todos estos instrumentos, que se podrían recuperar y analizar más tarde [fuente: Proyecto Tornado].

Los meteorólogos compilaron los datos de las condiciones climáticas encontradas alrededor y dentro de los tornados en modelos de computadora. A su vez, estos modelos podrían usarse para analizar tormentas eléctricas supercelulares cuando se desarrollaron para determinar si las condiciones necesarias para producir actividad tornádica estaban presentes. 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.

En total, 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 podría rodarse por una rampa y colocarse en posición vertical en unos 30 segundos. Dado que TOTO era anterior a la navegación por satélite de posicionamiento global (GPS), los manejadores tenían que usar una brújula para orientar las marcas en el cañón hacia el norte verdadero para servir como una línea de base para las mediciones. Después de eso, TOTO estaba listo para la acción. Todo lo que necesitaba era un tornado a medida.

-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.

Por qué TOTO no funcionó

El peligro que supone poner a los humanos frente a los tornados (como este en Dimmit, Texas, en 1992) para desplegar TOTO es una de las razones por las que el dispositivo finalmente se retiró.

El peligro que supone poner a los humanos frente a los tornados (como este en Dimmit, Texas, en 1992) para desplegar TOTO es una de las razones por las que el dispositivo finalmente se retiró.

Hoy en día, las personas que persiguen y estudian tormentas profesionalmente o por diversión usan Internet y computadoras portátiles para rastrearlas. Antes de la llegada de información en tiempo real a pedido, la caza de tormentas era mucho más que un juego de adivinanzas. Cualquiera que quisiera poner, digamos, un tambor de 55 galones lleno de equipo meteorológico altamente sensible en el camino de un tornado se vio obligado a usar la información transmitida por minutos por las estaciones meteorológicas y los medios 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 célula 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 requiere una cantidad astronómica de suerte; La probabilidad de colocación perfecta fue decididamente baja. El otro problema que TOTO presentó fue el peligro que planteaba. La descarga y la configuración de TOTO pueden haber tomado solo 30 segundos, pero puede ser un tiempo largo cuando un twister te está atacando, eso es 30 segundos menos que los investigadores tuvieron que escapar. Y a pesar de las 400 libras (181 k) de TOTO, un tornado posiblemente podría llevar el dispositivo a un paseo, transformando TOTO de una herramienta benigna de la ciencia en un barril de muerte volador. (Las cosas más grandes han sido barridas por tornados. En mayo de 1949 en Oklahoma, 13 cabezas de ganado fueron arrastradas por un tornado [fuente: Proyecto Tornado]).

-Todas estas preocupaciones fueron teóricas hasta que TOTO se implementó en servicio en las Planicies Centrales en la primavera de 1981. Luego se confirmaron las preocupaciones. Los ingenieros de TOTO, Bedard y Ramzy, entregaron 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 planteado como la improbabilidad del éxito de TOTO. Nunca lo colocó con éxito en un lugar lo suficientemente cerca para recopilar datos de un tornado. Y vio de primera mano lo peligroso que podía ser TOTO. Durante una persecución por la tormenta en 1982, Bluestein y su equipo tuvieron un estrecho roce con un tornado al que intentaban enfrentar 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). El NSSL fue el único grupo que colocó con éxito TOTO en la ruta de un tornado que se aproxima.

El 29 de abril de 1985, los investigadores de NSSL, Steve Smith y Lou Wicker, eligieron el lugar correcto para ubicar TOTO, fuera de Ardmore, Arkansas. Un tornado débil pasó por el dispositivo, revelando otro defecto del concepto y diseño de TOTO: tenía un centro alto de gravedad. Cuando el tornado pasó, TOTO fue golpeado de costado, dañando los instrumentos. Después de su primer intento de cumplir su propósito original, TOTO se implementó 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, Oklahoma, saludando a los visitantes [fuente: NOAA]. Pero TOTO dejó atrás una necesidad insatisfecha de recopilar datos valiosos sobre los tornados tomándolos de frente. En ese sentido, TOTO dejó un legado. Lea la página siguiente para aprender sobre los descendientes de TOTO.

El legado de TOTO

Un camión Doppler sobre ruedas (DOW, por sus siglas en inglés) busca en los cielos de Okalahoma la actividad tornádica. DOW puede remontar su linaje a TOTO.

Un camión Doppler sobre ruedas (DOW, por sus siglas en inglés) busca en los cielos de Okalahoma la actividad tornádica. DOW puede remontar su linaje a TOTO.

Casi cuando el despliegue de TOTO se fue reduciendo, otras tecnologías que se basaron en el concepto de TOTO se estaban preparando. La primera tecnología en asumir el peligroso deber de ser colocado en el camino de un tornado inminente fue la Tortuga. Estos dispositivos pequeños y redondos se parecen a tapacubos y se enviaron por primera vez al campo en 1986 [fuente: Proyecto Tornado]. La instrumentación similar a la instalada en TOTO se metió dentro de las tortugas para registrar la presión atmosférica, la humedad y la temperatura. Además, la tortuga dio el salto a lo digital, permitiendo que los instrumentos más pequeños produzcan lecturas más precisas.

Dado que las tortugas son pequeñas, pueden desplegarse en un área, lo que aumenta las posibilidades de que un tornado te pase por alto. En mayo de 1988, una tortuga fue impactada por un tornado en Oklahoma, pero cuando los investigadores la recuperaron, el dispositivo había 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 equipadas con sensores sísmicos para determinar si los tornados producen vibraciones que se pueden sentir en el suelo cuando pasan. Los investigadores esperaban que se pudiera producir un sistema de alerta temprana utilizando sensores sísmicos que ya se usan para la detección de terremotos, un sistema que aún está en desarrollo [fuente: MSFC].

Sin embargo, todos estos dispositivos, como TOTO, tienen un fallo. Cada uno es un trato de un solo disparo. El equipo óptimo de medición de tornados sería un matrimonio de la portabilidad de TOTO a los sofisticados instrumentos de la oficina meteorológica.

Con la llegada del radar Doppler, esto se hizo posible. El radar Doppler utiliza ondas de radio para determinar la densidad, la dirección y la precipitación de una tormenta.Una tormenta que avanza hacia el radar envía ondas de radio de mayor 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 recoger cantidades tan grandes de información sobre una tormenta que estos datos se pueden representar en una representación tridimensional de la misma. Los meteorólogos ahora pueden mirar en una tormenta para examinar sus características, como si está produciendo granizo o posee un mesociclón.

los Doppler sobre ruedas (DOW) proyecto del Centro para la Investigación del Clima Severo y el Radar Electra Doppler (ELDORA) El proyecto del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica fue el primero en llevar Doppler sobre la marcha. DOW es una antena Doppler montada en la parte trasera de los camiones, y ELDORA es un plano de apoyo equipado con una antena. Ambos se utilizaron en el proyecto VORTEX, posiblemente el primer proyecto de tornado móvil en producir datos significativos. En junio de 1995, VORTEX hizo un seguimiento de las tormentas en avión por avión y camión, compilando datos desde arriba y alrededor de la tormenta y brindando a los meteorólogos nueva información sin procesar para predecir cuándo y dónde ocurrirán los tornados [fuente: UCAR].

Si bien TOTO nunca pudo haber tomado una sola medida precisa de un tornado, el dispositivo único en su clase ayudó a allanar el camino hacia una comprensión completa de los tornados, esas torres de fuego en el cielo.

Para obtener más información sobre tornados y otros temas relacionados, visite la página siguiente.

Observatorio Totable Tornado: Nota del autor

Josh Clark, escritor del personal

Josh Clark, escritor del personal

No recuerdo cómo llegué a la tarea de escribir sobre el Observatorio Totable Tornado. Recuerdo que se hundió muy rápidamente, después de un poco de investigación preliminar, de 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. Sin embargo, en un tiempo bastante corto, me gustó más la historia real de TOTO.

El diseño caprichoso e inclusivo del TOTO en la cocina que los meteorólogos altamente capacitados tuvieron que idear fueron muy cómicos. Esta cosa podría usar un medidor de presión, podría imaginar un meteorólogo diciendo. "Bueno, ponga uno allí", 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 que perseguía la tormenta, que llegué a respetar.

Y también recuerdo haber llegado a la conclusión de que los creadores de TOTO llegaron a algún punto: ¿cómo van a conseguir que el observatorio se encuentre precisamente en el camino de un tornado? Este resultó ser muy interesante y divertido de escribir.

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Totable Tornado Observatory: Hoja de trucos

Cosas que necesitas saber

  • Debido a un fenómeno inusual conocido como línea seca, los Estados Unidos son casi el escenario exclusivo para la actividad de tornados en el mundo.
  • En 1979, dos científicos de la NOAA llenaron un tambor de acero de 55 galones (208 litros) con termómetros, medidores de presión, un anemómetro y un sensor de punto de rocío. Este fue el primer TOTO.
  • TOTO pesó 400 libras (181 kilogramos), pero se pudo implementar en 30 segundos.
  • Después de seis años de casi accidentes y un ojo de buey, TOTO se retiró del servicio y se sienta en el vestíbulo del edificio del Servicio Nacional de Meteorología en Norman, Okla.

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