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Simulación Numérica de Vórtices Tipo Tornado Inducidos por Perturbaciones de Viento Ciclostrófico a Pequeña Escala

Autores: Liu, Yuhan; Jiang, Yongqiang; Chen, Chaohui; Zhang, Yun; He, Hongrang; Chen, Xiong; Zhong, Ruilin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Simulación Numérica de Vórtices Tipo Tornado Inducidos por Perturbaciones de Viento Ciclostrófico a Pequeña Escala


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Estudio
Modelo de perturbación de tornados
Viento ciclónico
Estructura de presión
Fuerza de Coriolis
Tubos de vórtice

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio presenta un modelo de perturbación de tornados que utiliza el modelo de viento ciclostrófico, implementado a través de un marco de ecuaciones de aguas poco profundas. Se llevaron a cabo cuatro experimentos numéricos: una perturbación de viento ciclónico única (EXP1), una perturbación de altura geopotencial baja única (EXP2), una perturbación de viento ciclónico con un parámetro de Coriolis de 0 (EXP3) y una perturbación de viento anticiclónico única (EXP4). Los resultados mostraron que en un entorno atmosférico estático, una perturbación de viento ciclónico a pequeña escala generó una estructura de presión similar a un tornado. La fuerza centrífuga en el área central superó la fuerza del gradiente de presión, causando que las partículas de aire fluyeran hacia afuera, lo que llevó a una caída de presión y un fuerte gradiente de presión. El efecto de la fuerza de Coriolis es negligible para sistemas de mesoescala y más pequeños, mientras que para sistemas de meso-beta-escala y más grandes, comienza a tener un impacto significativo. Los resultados indican que un campo de viento ciclónico robusto y un campo de viento anticiclónico pueden generar potencialmente un par de tornados ciclónicos y anticiclónicos cuando los tubos de vórtice horizontales en una atmósfera con un fuerte cizallamiento vertical se inclinan, formando un par de vorticidades positivas y negativas. Estos tornados son similares pero tienen diferentes direcciones de rotación.

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