Un mesociclón es un área giratoria, mesovortex , más o menos vertical en una tormenta . Esta circulación tiene un diámetro de entre 1 y 15 km y suele estar asociada a una zona de menor presión en la nube. La rotación mesociclónica puede dar lugar a la formación de un tornado en determinadas condiciones y es por ello que su detección por radar meteorológico es una de las pistas que busca un meteorólogo para pronosticar tormentas severas .
El cambio en los vientos entre la superficie y la parte superior de la capa límite de fricción atmosférica (menos de 2 km de espesor) da como resultado la rotación horizontal de los vientos. Pensemos en un aerogenerador gigantesco que sufre más vientos del oeste en su parte superior que en su base, por lo que sus palas comienzan a girar porque las de arriba están sometidas a una fuerza mayor que las de abajo. El eje de rotación de estos vientos será horizontal y se extenderá paralelo al suelo, como una banda elástica, dondequiera que exista esta cizalladura del viento .
Una tormenta se forma cuando el aire húmedo es superado por aire más frío en elevaciones más altas. Dependiendo del calentamiento del sol o de una elevación mecánica de la masa de aire, los parches de aire húmedo se volverán más calientes que sus alrededores y comenzarán a elevarse en la atmósfera bajo el empuje de Arquímedes . Cuando la corriente ascendente bajo la tormenta se encuentra con el eje de rotación horizontal del viento cambiante, lo hará vertical. Es como si estuviéramos empujando la banda elástica hacia arriba en un punto.
Veamos ahora la dirección de la rotación mesociclónica. Pensemos en nuestra banda elástica justo antes de que llegue a la corriente ascendente y la rotación sea en el sentido de las agujas del reloj (hacia arriba y hacia abajo a la derecha). La rama que está aguas arriba de la corriente ascendente girará de derecha a izquierda, por lo tanto, en sentido antihorario para un observador en el suelo. Esto es lo que vemos en la imagen de al lado. La rama aguas abajo girará, para el mismo observador, de izquierda a derecha, es decir, en el sentido de las agujas del reloj.
Por lo tanto, debería haber dos mesociclones en una tormenta, uno como espejo del otro. Sin embargo, la mayoría de las veces solo notamos la rotación en sentido antihorario porque es más rápida y afecta un área visible por la precipitación. La otra rama se encuentra a menudo en la parte decreciente de la tormenta.
Un mesociclón no es un tornado . Sin embargo, el endurecimiento de su rotación, debido a las condiciones particulares de circulación de los vientos alrededor de la tormenta, puede conducir a la formación de un tornado bajo la tormenta. Esto es lo mismo que acelerar la rotación de un patinador cuando lleva los brazos hacia su cuerpo. Puedes notar la diferencia de diámetro en la imagen.
Estas condiciones son un cambio rápido en la dirección del viento con la altitud, la presencia de una corriente en chorro de bajo nivel en las cercanías y la absorción de aire frío y seco de los niveles promedio en la tormenta. En efecto, este aire es más denso que la nube y por lo tanto descenderá hacia el suelo al entrar en este último por el empuje negativo de Arquímedes (ver ráfaga descendente ). Esto se ve favorecido por la corriente en chorro que empuja este aire frío hacia la nube. Además, como puede entrar en distintos niveles de la nube, vendrá por tanto de distintas direcciones y esto inducirá una rotación que acelerará la del mesociclón.
La cizalladura del viento (rojo) con la altitud crea una rotación horizontal (verde).
La corriente ascendente (azul) verticaliza la rotación (verde)
La corriente ascendente se mezcla con la rotación
La palabra en sí proviene del campo de la observación por radar. De hecho, los radares meteorológicos que utilizan el efecto Doppler permitieron ver el movimiento de las gotas de lluvia dentro de las nubes, lo que llevó a la detección de rotaciones en su interior. Antes de la llegada de estos datos, era posible adivinar su presencia por la formación de un eco enganchado en las reflectividades. Esto se debe a que un corte horizontal de bajo nivel en una tormenta supercélula atraviesa la corriente descendente detrás de la nube y la corriente ascendente en la parte delantera. El primero está cargado de lluvia o granizo y el segundo aún no está saturado. Si hay rotación, la corriente descendente se enrolla alrededor de la corriente ascendente.
En general, los mesociclones se detectarán en el flanco trasero derecho de una tormenta supercelular y en partes de una línea de turbonada . El aire en un mesociclón gira, pero como el radar solo puede ver velocidades radiales, solo serán visibles las partes donde las velocidades se alejan y se acercan al radar. Por tanto, el mesociclón adoptará la apariencia de una zona en la que las velocidades cambian de dirección en una distancia muy corta y de forma más o menos circular. Estas dos áreas estarán separadas por una línea donde los vientos son cero, porque los vientos allí son perpendiculares al haz del radar. Esta línea de vientos cero estará más o menos en el eje que va al radar.
Si está lo suficientemente cerca de una tormenta, a veces es posible ver ciertas partes de ella en rotación, especialmente la " nube de pared " en la base ("nube de pared" en la imagen al comienzo del artículo), que indica la presencia de un mesociclón.