Gracias por visitar nature.com.Está utilizando una versión de navegador con soporte limitado para CSS.Para obtener la mejor experiencia, le recomendamos que utilice un navegador más actualizado (o desactive el modo de compatibilidad en Internet Explorer).Mientras tanto, para garantizar un soporte continuo, mostramos el sitio sin estilos ni JavaScript.npj Clima y ciencia atmosférica volumen 6, Número de artículo: 19 (2023) Citar este artículoEl comportamiento de las tormentas eléctricas severas, en particular las supercélulas, en terrenos complejos aún no se conoce bien.Utilizando 6 años de datos de tormentas basados ​​en radares, relámpagos y radiosondeos en el dominio de la red suiza de radares, estudiamos diferentes tipos de tormentas en regiones topográficas separadas.Clasificamos las tormentas en tormentas ordinarias, tormentas intensas y severas, granizadas y granizadas severas y tormentas supercelulares.Después de identificar las superposiciones entre las categorías de tormentas de tormentas, granizadas y supercélulas, se investigan los ciclos de vida de varias métricas de intensidad.Este análisis permite la identificación de predictores de intensificación dentro de los ciclos de vida de tormentas severas.Uno de los predictores más importantes es la detección de un mesociclón en una supercélula antes de la aparición o intensificación del granizo.Luego dividimos el dominio del radar en subregiones que van desde el noroeste del valle del Po, los prealpes del sur, la cordillera alpina principal, los prealpes del norte, la meseta suiza y el Jura.Esta división regional separa las tormentas en diferentes complejidades de terreno.Una investigación de la distribución de la intensidad de las tormentas en cada región muestra una clara disminución de la intensidad sobre la cordillera alpina principal, valores intermedios sobre las regiones prealpinas moderadamente complejas y picos para el llano valle del Po y la meseta suiza.En contraste, la mayor frecuencia de tormentas se encuentra en las regiones prealpinas de cada lado, con una menor frecuencia en las áreas planas y un mínimo de actividad convectiva sobre la cordillera alpina principal.Las tormentas eléctricas severas son uno de los peligros naturales más costosos1,2,3.Pueden provocar vientos en línea recta, lluvias intensas, granizo de gran tamaño e incluso tornados4.Estos fenómenos representan un riesgo para la infraestructura, las propiedades y la vida humana.Dado que se espera que la fracción de tormentas eléctricas severas aumente con el cambio climático en Europa5,6,7,8, una mejor comprensión de las tormentas eléctricas severas es muy relevante para la evaluación de riesgos en el futuro.La investigación sobre tormentas severas a menudo se enfoca en peligros únicos, como estudios sobre granizo9,10,11,12,13 o lluvia severa14,15,16,17.Nuestro objetivo aquí es adoptar un enfoque más completo y estudiar múltiples aspectos de la convección severa en diversas regiones topográficas.Para mejorar las alertas a corto plazo, la predicción inmediata de granizo y precipitaciones ha sido una prioridad en Europa15,18,19,20,21,22.Los hallazgos clave han sido la integración de la mejora orográfica en el pronóstico inmediato de precipitaciones18,21,23 y la consideración de saltos de rayos para el granizo20,24.Si bien las tormentas eléctricas severas se han estudiado durante mucho tiempo, todavía hay una comprensión limitada sobre su comportamiento en terrenos complejos.Varios estudios sobre granizadas en Suiza11,24,25,26 discuten su ocurrencia y comportamiento en la región alpina.Estudios previos sobre tormentas de supercélulas en Suiza27,28,29 muestran su superposición y similitud con tormentas de granizo severas.Los análisis en Alemania han mostrado comparaciones entre tormentas mesociclónicas y no mesociclónicas20,30 y también analizan el ciclo de vida de las granizadas31,32.Muestran que los saltos de rayos generalmente preceden al granizo más intenso en el ciclo de vida de una tormenta, lo que también se mostró para Suiza en la ref.24. Además, en la mayoría de los casos, las tormentas mesociclónicas producirán el mesociclón antes o con la aparición del granizo 30,33,34.Numerosos estudios se centran en tormentas severas individuales en o cerca de terrenos complejos en Europa35,36,37,38,39,40,41,42,43, en EE. UU.44,45,46 y América del Sur47,48.Se adopta una postura más amplia en varios estudios49,50,51, donde se analizan grupos de tormentas severas que causan grandes granizadas e inundaciones repentinas en Europa central.Los estudios en Italia investigan las condiciones que conducen a los tornados en todo el país52, así como la distribución de los rayos en la región nororiental que va desde la costa del Adriático hasta los Alpes Julianos53.En Austria, una evaluación de varios años de convección severa en datos de radar y reanálisis investigó la dependencia de la organización convectiva de la cizalladura atmosférica54.Estudios más recientes en los Estados Unidos55 y Argentina56 también se enfocan en la convección severa en terrenos más complejos utilizando grandes conjuntos de eventos de varios años.Además, en la ref.57. En la ref.58.Con los Estados Unidos experimentando una de las convecciones más severas del mundo, numerosos estudios se centran en esta región.La investigación abarca desde investigar tormentas de granizo en datos de teledetección59 hasta establecer climatologías de granizo60,61, sistemas convectivos casi lineales62 y sistemas convectivos de mesoescala63, así como analizar las tendencias cambiantes en la ocurrencia de tornados y granizo64,65.Utilizando conjuntos de datos de redes de rayos e informes meteorológicos severos, se estableció una comparación entre climatologías de convección severa en Europa y los Estados Unidos66.En consecuencia, se discutieron las diferencias en las tendencias regionales en las últimas décadas67, con ambientes convectivos severos modelados en aumento en Europa, mientras que están disminuyendo en los Estados Unidos.Una postura más global se toma en la ref.68, donde se destacan las diferencias en las tendencias convectivas observadas a nivel mundial.En este estudio, proporcionamos una comparación exhaustiva de los tipos de tormentas severas, al comparar las tormentas ordinarias con las tormentas de precipitación severa, las granizadas y las tormentas supercelulares en la región alpina.En particular, nos centramos en el comportamiento de las tormentas supercélulas, cuyo comportamiento en terrenos complejos aún no se comprende bien.La comparación con otros tipos de tormentas convectivas mejor conocidas proporciona el contexto necesario.Cada una de estas categorías de tormentas se clasifica utilizando métricas basadas en radar y pueden superponerse entre sí.Destacamos las diferencias en los ciclos de vida entre los tipos de tormentas convectivas severas.Al dividir la región alpina en subregiones de complejidad topográfica homogénea, diseccionamos los diferentes comportamientos de la convección severa en comparación con la orografía.Establecer una clasificación de tormentas a partir del mismo conjunto de datos de radar en diferentes regiones orográficas permite una comparación directa de ambos tipos de tormentas en general y las diferencias en las regiones orográficas.Por lo general, los estudios previos solo permiten la comparación entre tipos de tormentas en terrenos menos complejos o resaltan la distribución de un tipo de tormenta en diferentes situaciones de terreno, por lo que solo infieren comparaciones indirectas.Este estudio se basa en datos de tormentas derivadas del radar de la temporada convectiva extendida que va de abril a octubre de los años 2016-2021 en Suiza.El dominio de radar suizo se muestra en la Fig. 1. Con cinco radares de polarización dual Doppler de banda C situados en altitudes de 900 m ASL a ~2900 m ASL, la red cubre una gran parte de los Alpes, extendiéndose a Francia, Italia, Austria y Alemania, así como las regiones prealpinas y llanuras circundantes69,70.Cada radar escanea un volumen completo de 20 elevaciones cada 5 min.A partir de los 100 escaneos de elevación polar con una resolución de 500 m × 1∘, se derivan productos cartesianos fusionados en 2-D con una resolución espacial de 1 km.En consecuencia, el conjunto de datos de tormentas eléctricas tiene una resolución espacial de 1 km y una resolución temporal de 5 min.un dominio de radar y división regional, subyacente con un mapa de elevación topográfica (modelo de elevación digital de las referencias 99 y 100), así como el sitio de los cinco radares en Suiza (puntos) y dos sitios de sondeo (estrellas);b índice de calidad relativa de las observaciones de radar para fenómenos convectivos29 y división regional con nombres de regiones.Además, los datos de radiosondeos disponibles de los sitios de observación en Payerne (Meseta suiza) y Milano (NW Po Valley) se extrajeron durante el período de observación (2491 sondeos de Payerne y 2463 de Milano71).Los sondeos se realizan dos veces al día a las 00:00 y 12:00 UTC.La Figura 1a muestra un mapa topográfico de la región analizada, indicando las ubicaciones y nombres de los radares.Los polígonos muestran la división regional en áreas de diferente complejidad topográfica homogénea.Siguen en gran medida los polígonos utilizados en las refs.72 y 25. La Tabla 1 muestra un resumen de las regiones.En la Fig. 1b se muestra un índice de calidad relativa (QI) para datos de radar (derivado de la referencia 29), que varía de 0 (calidad de observación relativamente más baja en la red) a 1 (calidad de observación relativamente más alta).Excluimos todas las áreas por debajo de 0,3 QI (áreas sombreadas verde azulado) para evitar sesgos de calidad en los datos del radar.En la Discusión complementaria 1 se proporciona más información sobre la influencia de la calidad del radar.Nuestro dominio de observación se divide en seis regiones.Al sur de los Alpes, donde se encuentran el valle del Po Noroeste (NW) y los Prealpes del Sur (S), el régimen meteorológico es mediterráneo con ambientes convectivos favorables.La cordillera alpina principal sirve como división meteorológica.Al norte de los Alpes, las regiones de los Prealpes del Norte (N), la meseta suiza y el Jura experimentan un régimen meteorológico centroeuropeo.En la Discusión complementaria 2 se proporciona información adicional sobre los regímenes meteorológicos regionales.El conjunto de datos de tormentas eléctricas contiene tormentas eléctricas rastreadas, utilizando el algoritmo de seguimiento de tormentas eléctricas (TRT)73,74, que duran al menos 30 minutos y que se identifican con identificaciones únicas.Para cada tormenta eléctrica, se recopilan varias métricas de intensidad a partir de los datos del radar operativo70, la red de detección de rayos75,76,77, los radiosondeos71 y el modelo numérico de predicción meteorológica COSMO-178.Las métricas de tormentas más relevantes utilizadas para este estudio se enumeran en la Tabla 2. Como casi todas las variables analizadas en este estudio se derivan de datos de radar, mostramos la correlación entre todas las variables consideradas en la Discusión complementaria 3.Estas tormentas eléctricas se dividen además en granizo (HS) y granizo severo (SHS), con base en criterios sobre la probabilidad de granizo (POH) y el tamaño máximo esperado del granizo severo (MESHS), lluvia (RS) y tormentas severas (SRS), según en criterios de precipitación acumulada horaria (ACC), supercélulas (SC), con mesociclón detectado, y tormentas eléctricas ordinarias (OR) que no cumplen ninguno de los criterios anteriores.Las trayectorias completas asignadas a los polígonos regionales previamente definidos y los ciclos de vida se centran en torno al momento T0 en que cumplen por primera vez con su clasificación de tipo de tormenta.En la Tabla 3 se encuentra un resumen de los criterios de clasificación, la asignación de regiones y la definición de T0. Se puede encontrar una explicación más detallada de estos métodos en "Métodos".Para obtener una descripción general de la frecuencia de los diferentes tipos de tormentas eléctricas, primero investigamos su ocurrencia general.La siguiente Fig. 2 muestra el número total de trayectorias de tormenta detectadas por categoría y la superposición de las categorías de peligro.a Número de tormentas detectadas por categoría, b Superposición entre categorías de tormentas eléctricas peligrosas: lluvia y lluvia intensa, así como granizo y granizo intenso se clasifican juntas, en todo el conjunto de datos de 6 años.La mayoría de todas las tormentas eléctricas detectadas son OR, que ocurren más de un orden de magnitud con más frecuencia que la siguiente categoría más frecuente de RS.RS y SRS ocurren un poco más frecuentemente que HS o SHS.SC son el tipo de tormenta eléctrica menos frecuente con 540 pistas detectadas entre 73,688 pistas de tormenta analizadas en total.Al observar la superposición entre RS y SRS, HS y SHS y SC, que se muestra aquí con un diagrama de Venn, la mayoría de SC también se clasifican como HS o RS.RS y HS también se superponen considerablemente, pero hay fracciones más grandes con un solo riesgo.Los SRS no se caracterizan necesariamente por otras características peligrosas.Las tormentas eléctricas relativamente débiles, pero estacionarias, pueden precipitar con suficiente intensidad como para activar el umbral de acumulación de lluvia.Si bien la mayoría de todos los SC también son HS, lo contrario no es cierto.De todos los SHS, solo ~10% presenta un mesociclón.Esto difiere de los resultados de la ref.31, donde la mayoría de los SHS presentan un mesociclón.Entonces, mientras que SHS todavía ocurre regularmente en la topografía compleja de Suiza11,13,24,25,79, las condiciones de SC son menos prevalentes y ocurren con menos frecuencia29.A continuación, mostramos la distribución espacial anual promedio por tipo de tormenta en la Fig. 3. Cada detección de tormenta se representa con un radio de 5 km, correspondiente a una densidad de tormenta localizada.Una sola tormenta puede contribuir a más de una categoría.Comenzando con OR, podemos ver claramente la climatología y la influencia de la calidad de los datos del radar (ver Fig. 1b).En particular, nuestra capacidad para observar tormentas eléctricas débiles de pequeña extensión espacial y vertical se ve obstaculizada en áreas de visibilidad de radar reducida.Los tipos de tormentas más severas tienden a ser más altas y anchas (ver Fig. 4), lo que lleva a detecciones más sólidas incluso en áreas de menor calidad.a Tormentas eléctricas ordinarias, b tormentas supercélulas, c granizadas débiles, d granizadas severas, e tormentas de lluvia, f tormentas de lluvia severas;la escala de grises difiere entre los paneles de figuras.También se indican los sitios de los cinco radares, así como los límites de los polígonos regionales.El patrón general muestra que la actividad máxima para todos los tipos de tormentas convectivas se encuentra en los Prealpes del Sur, invadiendo el valle del NW del Po11,79,80.Los Prealpes N y Jura también muestran una actividad elevada, pero menos pronunciada que los Prealpes S.La Meseta tiene una actividad ligeramente reducida.La actividad general más baja se encuentra en la cordillera alpina principal.El mínimo de actividad convectiva aquí está confirmado por climatologías basadas en satélites y rayos que son independientes de la red de radares79,81,82,83.Esto sugiere que el terreno moderadamente complejo es beneficioso para la formación de convección, mientras que el entorno alpino alto es perjudicial79,80.Investigar los ciclos de vida de diferentes tipos de convección nos permite comprender mejor sus características definitorias.Analizando su comportamiento antes y durante sus fases más intensas, podemos conocer los procesos relacionados con los fenómenos meteorológicos peligrosos.En la Fig. 4, mostramos los 45 minutos anteriores al punto de anclaje del ciclo de vida de cada tipo de tormenta, así como la hora posterior.Esto abarca la vida útil esperada de la mayoría de las tormentas convectivas, así como el marco de tiempo útil habitual de menos de una hora para fines de predicción inmediata de tormentas eléctricas.Si observamos un comportamiento distinto que conduce al ancla, esta variable puede tener propiedades predictivas y, por lo tanto, de predicción inmediata.Mostramos la evolución de la mediana, así como los cuantiles 25 y 75 (áreas sombreadas) para cada tipo de tormenta convectiva.Nos enfocamos en las variables rango de severidad [sin unidades] (ver Ec. (1)), área [km2], velocidad de traslación [km h−1], rayos CG [# (5 min A)−1], MESHS [cm ] y TIR [mm h−1].La velocidad de traslación (calculada a partir de la distancia de los centroides de una tormenta entre intervalos de tiempo) se considera una variable ambiental, ya que está determinada por el entorno de la tormenta84, mientras que las demás son variables de intensidad interna de la tormenta.a Rango de severidad, b área de la tormenta, c velocidad de traslación, d caída de rayos, e MESHS máxima, f índice de precipitación promedio;la línea continua representa la mediana, mientras que el área sombreada representa el rango del percentil 25 y 75.En general, podemos ver que tanto SHS como SC muestran los valores más altos en RANK, A, LTG, MESHS e iRR y los picos más duraderos durante sus ciclos de vida.La mayoría de las curvas del ciclo de vida alcanzan su punto máximo poco antes o en el ancla del ciclo de vida para todas las variables, además de la velocidad de traslación.Según lo determinado por la definición de T0, O pico de intensidad en T0.En general, tienen una intensidad más baja que todos los demás tipos de tormentas, pero una velocidad de traslación intermedia.En comparación, RS y SRS muestran velocidades de traducción más lentas.En la ref.16. La acumulación de precipitaciones está impulsada por dos factores, la tasa de precipitación y la duración de la precipitación.Cuanto más estacionaria sea una tormenta, más tiempo precipitará sobre un área determinada, lo que aumenta la probabilidad de superar el umbral de acumulación.Como se clasifican por acumulación horaria de precipitación, los procesos en la hora anterior a T0 son muy importantes.Podemos ver que los picos variables de intensidad (sobre todo iRR) se encuentran en los 30 minutos anteriores a T0, con un pico más alto, más amplio y ligeramente más temprano para SRS.Los ciclos de vida de HS y SHS son bastante similares en términos de tendencias generales, pero SHS experimenta picos de intensidad más altos y más prolongados.Como la definición de ambos tipos de tormenta, así como T0, está estrechamente ligada a MESHS, se espera un salto brusco en T0.Vemos claramente el criterio superior de 4 cm para el SHS en comparación con el criterio inferior de 2 cm del HS.Árbitro.85 destaca la importancia de la presencia de partículas escarchadas para la producción de rayos.Dado que el escarchado contribuye a las etapas de crecimiento de HS, las partículas escarchadas son abundantes.Podemos ver un claro aumento en la actividad de rayos en HS y SHS, que solo es superado por SC.Como también se muestra en la ref.24, la frecuencia de los rayos aumenta antes de T0 y alcanza su punto máximo dentro de los 15 minutos posteriores.El aumento en el rango de severidad general, el área de la tormenta, la tasa de rayos y el iRR es solo un poco antes de T024.El área más grande y las tasas de relámpagos duran más tiempo, mientras que los picos en el rango de gravedad, MESHS e iRR son bastante estrechos.SC muestra los picos más altos generales para A, v y LTG.Dado que SC requiere entornos de flujo altamente cizallado y también induce movimiento con su dinámica interna, no sorprende ver la v más alta aquí.Árbitro.30 también muestra v y LTG más altos para las tormentas mesociclónicas en comparación con las tormentas no mesociclónicas en general.También se sabe que las SC tienen una gran extensión espacial en comparación con otros tipos de tormentas individuales4.Los picos en las variables relacionadas con la intensidad tienden a ser más amplios que para HS y ocurren después de T0.Esto muestra que, como se estableció previamente en otras regiones, el SC en nuestro dominio de observación también tiende a tener un período de tiempo más largo de intensidad máxima y el inicio de la rotación precede a la fase más intensa, lo que lo convierte en un posible predictor inmediato para la intensificación del SC.Es notable el aumento de la velocidad de traslación a lo largo del ciclo de vida de todos los tipos de tormentas.Si bien la tendencia es lo suficientemente pequeña como para estar dentro de los cuartiles, es persistente en todos los tipos y, por lo tanto, cubre grupos de tamaños de muestra muy diferentes, lo que indica un fenómeno físico.Se encontró una tendencia similar en la ref.84. La velocidad de traslación de la mayoría de las tormentas convectivas es inducida por el flujo de dirección en la troposfera media21.Durante el inicio de la convección, la tormenta está influenciada principalmente por el flujo de tierra, que generalmente es bastante bajo.Solo una vez que la extensión de la tormenta alcanza la troposfera media, el flujo de dirección más fuerte puede comenzar a influir en el movimiento de la tormenta.Cuanto más tiempo experimenta la tormenta la influencia, más se acelera.Como el inicio de la rotación tiende a preceder a la intensificación de la tormenta, investigamos la relación con el granizo con más detalle.La Figura 5a muestra la evolución de max.MESHS y POH dentro de los contornos de las celdas a lo largo del ciclo de vida de una tormenta SC, con el inicio de la rotación en T0.El fuerte aumento de MESHS en y después de T0 indica que el granizo que ya cae tiende a intensificarse después de la detección de la rotación.La POH también aumenta con T0 y permanece elevada durante aproximadamente una hora después.a Comportamiento de POH y MESHS durante el ciclo de vida SC;b cizallamiento masivo de capa profunda de radiosondeos en Milán (MIL) y Payerne (PAY).La fase más relevante para el granizo en un CS es durante los primeros 30 min después de la primera detección de un mesociclón.En la ref.31, donde se investigaron 8 años de tormentas de granizo en el dominio del radar alemán.Esto confirma el concepto preexistente34 de que en las tormentas mesociclónicas, el inicio del mesociclón indica la siguiente aparición de granizo, o un aumento en la intensidad del granizo, incluso en nuestra área de observación, donde vemos una gran fracción de tormentas formando granizo severo sin estar asociado con rotación.Contrariamente a otros estudios, la mayoría de los SHS en las regiones prealpinas no están asociados con un SC.La Figura 5b muestra la cizalladura de 0 a 6 km de los sondeos en Payerne y Milano para todos los SHS, todos los SC y solo aquellos SHS cuando no había SC presente.Los sondeos asociados con SHS, pero no SC, muestran una cizalladura de capa profunda más baja, lo que indica que el perfil atmosférico no apoyó el desarrollo de una rotación significativa en estos días.En esta sección, nos enfocamos en las diferencias regionales entre los diferentes tipos de tormentas.La separación en regiones de diferente complejidad orográfica y regímenes climáticos dominantes permite investigar la influencia de la topografía desde un punto de vista observacional.Observamos la distribución de cada variable a lo largo de todo el ciclo de vida de las categorías de tormentas severas (ver Fig. 6).Consideramos 68 000 puntos de medición a lo largo de las respectivas pistas para OR, 109 000 RS, 59 000 SRS, 97 000 HS, 36 000 SHS y 16 000 SC.Las categorías de tormentas más débiles no muestran señales claras a lo largo de las regiones topográficas y se representan con un diagrama de caja de resumen cada una.a Rango de severidad, b área de tormenta, c rayos, d MALLA máxima.Los diagramas de caja representan la mediana (línea central), los percentiles 25 y 75 (límites de la caja) y los percentiles 5 y 95 (bigotes).La Figura 6 muestra la distribución regional de las variables RANK, A, LTG y MESHS.Como tendencia de primer orden, podemos observar que los tipos de tormentas más intensas muestran distribuciones más altas para las variables de intensidad que los tipos de tormentas más débiles.Dentro de los tipos de tormentas severas, los percentiles superiores de todas las variables muestran una dependencia regional, siendo más débiles sobre la cordillera alpina principal y aumentando hacia el valle del NW Po y la meseta suiza.En particular, LTG y MESHS son más fuertes en el lado sur de los Alpes, donde el granizo se produce con mayor frecuencia11.El clima predominantemente mediterráneo favorece temperaturas más altas, CAPE y contenido de humedad, lo que lleva a una mayor actividad convectiva en general67.Las diferencias de intensidad regional son más pronunciadas para SC, lo que indica que la topografía tiene un fuerte impacto en la capacidad de intensificación de SC.SC que exhibe RANK, A, LTG y MESHS más bajos pueden ocurrir en todas las regiones.La orografía más compleja introduce un límite superior a la máxima resistencia posible de SC, y en menor medida SRS y SHS.Los percentiles 50 superiores de las variables de intensidad siguen consistentemente el patrón regional para SC.La mayor parte de las distribuciones se superpone, pero los percentiles superiores son consistentemente más altos en regiones de menor complejidad topográfica.Si bien las regiones prealpinas muestran la mayor concentración de trayectorias SC (ver Fig. 3b), las tormentas de mayor severidad en cada lado alpino ocurren en el NW Po Valley para el sur y la meseta suiza para el norte, lo que indica que el terreno menos complejo favorece el co-ocurrencia de ingredientes SC y por lo tanto la intensificación de la tormenta29,66.Por el contrario, la presencia de terreno moderadamente complejo en los Prealpes apoya la presencia general de SC, aunque no de las de mayor severidad.En la Fig. 7, investigamos el perfil atmosférico asociado con las diferentes categorías de tormentas.Las variables CAPE, agua precipitable, velocidad del viento superficial y de 6 km, así como cizalladura direccional y de velocidad se derivan de los radiosondeos en Payerne y Milano.Cada uno representa las categorías de tormentas en el lado norte y sur de los Alpes, respectivamente.El lado sur de los Alpes muestra valores más altos de CAPE y, más notablemente, agua precipitable en todas las categorías de tormentas.Además, las OR están asociadas con valores claramente más bajos de CAPE y agua precipitable que todos los demás tipos de tormentas.Como se discutió en la Fig. 4c, podemos ver en la Fig. 7c, d que todas las categorías de tormentas están asociadas con velocidades de viento superficiales muy bajas y un flujo significativamente mayor en altura a 6 km.Los SRS tienen una tendencia a reducir la velocidad del viento a 6 km, lo que es un factor que contribuye a su baja velocidad de traslación (y, por lo tanto, a su alta acumulación).La velocidad del viento de 6 km es la más alta para el SC, lo que confirma la elevada cizalladura del viento que se ve en la Fig. 5b).a CABO, b agua precipitable, c velocidad del viento en superficie, d velocidad del viento a 6 km.Las tormentas eléctricas del valle del NW Po y los Prealpes del Sur se asignan al sondeo MIL, mientras que las tormentas eléctricas del Jura, la meseta suiza y los Prealpes del N se asignan al sondeo PAY.Los diagramas de caja representan la mediana (línea central), los percentiles 25 y 75 (límites de la caja) y los percentiles 5 y 95 (bigotes).Este análisis investiga el comportamiento de diferentes tipos de tormentas convectivas en la región alpina.Haciendo uso de 6 años de datos de radar operativos de alta calidad de una red de cinco radares, se produce un conjunto de datos sistemáticos de tormentas de lluvia, granizo y supercélulas ordinarias e intensas para la temporada convectiva de los años 2016-2021.Aunque 6 años es una línea de tiempo limitada, particularmente para eventos tan poco frecuentes como SC, tener un conjunto de datos homogéneo para todos los tipos de tormentas permite una comparación directa de su intensidad regional y ciclos de vida.Las limitaciones de la red de radares se aplican a todas las categorías de tormentas por igual, por lo que no crean sesgos a través de diferentes métodos de observación.Este estudio ofrece una comparación exhaustiva por primera vez de los tipos de tormentas convectivas en diferentes regiones orográficas, con énfasis en la investigación del comportamiento de las tormentas SC en terrenos complejos.SC representa el tipo de tormenta más severa y muestra una superposición considerable tanto con RS como con HS.Generalmente, OR muestra los valores más débiles en las variables de intensidad, cuyos valores aumentan constantemente sobre RS y HS a SC.Los SC generalmente están asociados con múltiples peligros convectivos, su impacto se ve agravado por la ocurrencia simultánea de varios fenómenos meteorológicos severos, como granizo y lluvia intensa.A diferencia de investigaciones previas31,86, la mayoría de HS (97%) y SHS (76%) en la región alpina no desarrollan un mesociclón durante su ciclo de vida, sin embargo, la gran mayoría de las tormentas con mesociclón producen granizo (88% ).La mayoría de los SHS en el dominio observacional se forman en condiciones de cizallamiento profundo más bajo, lo que es desfavorable para la evolución de una corriente ascendente giratoria sostenida.Además, la discrepancia puede deberse en parte a las diferencias en la clasificación de tormentas, ya que aquí usamos algoritmos de detección de HS y SC puramente basados ​​en radar, mientras que31 usamos una selección de granizadas basadas en informes terrestres.Especialmente, la detección de SC puede ser menos confiable en terrenos complejos y subestimar la ocurrencia de rotación baja y poco profunda debido al bloqueo del haz de bajo nivel.Una investigación inicial de la distribución de frecuencias de cada tipo de tormenta muestra que el sur de los Alpes es más convectivo que el norte.Al sur domina el clima mediterráneo convectivamente más favorable.Además, a cada lado de los Alpes, las áreas prealpinas muestran la mayor densidad de convección para cada tipo de tormenta, lo que indica que la topografía moderadamente compleja es beneficiosa para la presencia general de convección, por ejemplo, al facilitar el inicio de la convección.Un análisis más detallado de las diferencias regionales de intensidad muestra que una orografía más compleja generalmente conduce a tormentas menos severas.Las intensidades máximas para cada tipo de tormenta se encuentran generalmente en la meseta suiza para la mitad norte del dominio y el valle del NW Po para la mitad sur.En general, las tormentas más fuertes prevalecen en el valle del NW Po, donde también encontramos un contenido de agua precipitable sistemáticamente más alto.Por el contrario, la ocurrencia más frecuente en cualquiera de los lados alpinos se encuentra en las áreas prealpinas, los Prealpes del sur tienen una mayor ocurrencia que los del norte.Las intensidades y frecuencias más bajas ocurren sobre la cordillera alpina principal.Para comprender la evolución de los peligros de convección en los ciclos de vida de las tormentas, examinamos la evolución de la intensidad de los diferentes tipos de tormentas con respecto a su centro de ciclo de vida.Esto nos permite identificar relaciones temporales y predictores potenciales de peligros e intensificación de convección.Dado que los RS se definen por la acumulación horaria, los procesos que conducen al umbral excedido son relevantes.Por lo tanto, la intensidad máxima de la tormenta generalmente es 30 minutos antes de que se cruce el umbral.HS, sin embargo, son un reflejo más instantáneo de la severidad convectiva.La intensidad aumenta bruscamente con la aparición del granizo11.Para la mayoría de las tormentas, el granizo es un fenómeno de corta duración, el aumento de intensidad alcanza un pico brevemente junto con la aparición del granizo, antes de decaer nuevamente.SC, por otro lado, desarrolla un mesociclón durante la formación de la corriente ascendente, antes de la intensificación principal de la tormenta.Entonces vemos un aumento constante en la intensidad alrededor del inicio de la rotación que alcanza su punto máximo 15 a 30 minutos más tarde y permanece elevado durante un período prolongado de tiempo.El pico de intensidad más largo también refleja la vida útil típicamente más larga de SC, ya que su dinámica de tormenta interna prolonga el ciclo de vida esperado.Los SC en esta región también se asocian a menudo con franjas de granizo prolongadas.Si bien la intensidad y el ciclo de vida de SC se han estudiado ampliamente en terrenos planos, es importante establecer si estas relaciones también son válidas en terrenos complejos.Las áreas prealpinas, donde las SC son más frecuentes, ya presentan una complejidad topográfica considerable.En contraste con las expectativas de los pronosticadores regionales, SC ocurre regularmente y exhibe muchos de los comportamientos establecidos, como la rotación que precede a la formación de granizo y la intensidad máxima prolongada.Todas las tormentas eléctricas dentro del dominio del radar suizo se identifican con el algoritmo de seguimiento de radar de tormentas operativas (TRT)73.Emplea una detección con umbrales dinámicos en el campo de reflectividad máxima cartesiana 2-D que se deriva de los cinco radares.De cada paso de tiempo al siguiente, las tormentas eléctricas detectadas son advectadas en función del movimiento promedio ponderado de las últimas tres detecciones.Las nuevas detecciones con suficiente superposición se comparan con las celdas pasadas advectadas para establecer una pista continua.Para evitar retener una cantidad falsa de celdas pequeñas en este conjunto de datos, eliminamos todas las pistas que duran menos de 30 minutos, lo que representa el extremo inferior del ciclo de vida de una tormenta eléctrica típica.Además, se eliminan las detecciones de tormentas por debajo de un índice de calidad de 0,3 (como en la Fig. 1b).Esto solo se refiere a los bordes exteriores del dominio.En regiones de baja calidad observacional, las observaciones están sesgadas hacia fenómenos más severos, ya que es más probable que aún se detecten.El algoritmo TRT también proporciona un rango de gravedad heurístico, que resume varias métricas de intensidad de una tormenta eléctrica.Las variables de intensidad en la ecuación.(1) primero se clasifican utilizando un esquema de ponderación de lógica difusa para cada variable antes de calcular el rango:(RANGO desarrollado por primera vez en la referencia 74, la versión más reciente en la referencia 85)Las tormentas se clasifican en las categorías OR, RS, SRS, HS, SHS y SC29.Clima.ClimaLun.Nat.cienciaJ. Clim.atmósferacienciaReinar.cienciaNat.Rev. Medio Ambiente.Toro.Soy.Meteorol.Soc.Toro.Soy.Meteorol.Soc.Soc.Tierra.sist.cienciaTierra.sist.cienciaTierra.sist.cienciaSoc.Soc.atmósferaRes.Clima.Soc.Soc.Soc.Soc.Clima.ClimaDin.Lun.Clima.Clima.ClimaDin.atmósferaRes.atmósferaRes.Nat.cienciaClima.atmósferaRes.Clima.Soc.atmósferaRes.Soc.Clima.Soc.atmósferaRes.IEEE Geosci.Remoto.atmósferaRes.Lun.Lun.Clima.Lun.Lun.Nat.cienciaClimaDin.atmósferaRes.Aplicación J.Meteorol.Climatol.atmósferaRes.Clima.Lun.Clima.J. Clim.Aplicación J.Meteorol.Climatol.Lun.Clima.J. Clim.atmósferacienciaatmósferacienciaJ. Clim.Toro.Soy.Meteorol.Soc.atmósferacienciaMeteorol.TecnologíaEn t.Universidad de Wyoming.Geosci.Desarrollo del modeloproc.proc.Nat.cienciaJ. Geophys.Res.atmósferaatmósferaRes.Lun.atmósferaRes.Nat.cienciadisertación.atmósferamedidatecnologíaClima.Soc.Aplicación J.Meteorol.Toro.Soy.Meteorol.Soc.Aplicación J.Meteorol.Climatol.J. Atmos.También puede buscar este autor en PubMed Google ScholarTambién puede buscar este autor en PubMed Google ScholarTambién puede buscar este autor en PubMed Google ScholarTambién puede buscar este autor en PubMed Google ScholarLos autores declaran no tener conflictos de intereses.Nota del editor Springer Nature se mantiene neutral con respecto a los reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material.Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.Cualquier persona con la que compartas el siguiente enlace podrá leer este contenido:Lo sentimos, un enlace para compartir no está disponible actualmente para este artículo.Proporcionado por la iniciativa de intercambio de contenido Springer Nature SharedItRegístrese para recibir el boletín informativo Nature Briefing: lo que importa en ciencia, gratis en su bandeja de entrada todos los días.