Estudio numérico de la tipología de tornados en México aplicando el modelo WRF-ARW

Abstract

"El siguiente trabajo de tesis hace una revisión de la variedad de tornados que se forman en México: tornados supercelda y no supercelda, múltiples, ciclónicos y anticiclónicos y trombas marinas. Se emplea la modelación numérica con el modelo WRF-ARW como primer recurso para hacer este análisis. Además, se contempla la orografía compleja de México como un factor principal a considerar durante la génesis de tornados de cada tipo. Se introduce el término “Corredor de tornados múltiples (TM)” a una zona entre los límites de Puebla y Tlaxcala por ser escenario de tres casos de TM. Con ayuda de los índices de marginación del Consejo Nacional de Población (CONAPO) y análisis de la densidad poblacional del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), se establecen algunas aproximaciones de la vulnerabilidad y exposición de la población ante este tipo de eventos. Y se aplica el modelo HYSPLIT para describir un caso de TM. Además, se exhibe una climatología de trombas marinas en México utilizando el nomograma de Szilagyi. Por la aleatoriedad de tornados ciclónicos y anticiclónicos en la FVTM se analizan los orígenes de la vorticidad en dos casos de tornados anticiclónicos. Por último, se explora la génesis de tornados supercelda a través de dos superceldas tornádicas al noreste de México. Los resultados indican que la orografía actúa como canalizador de masas de aire; pero además interacciona con flujos locales para generar vorticidad ciclónica y anticiclónica por igual y esto favorece la aleatoriedad de tornados con giros en ambos sentidos en la FVTM. Por otra parte, las trombas marinas en México en su mayoría muestran un origen por tormenta eléctrica. Pero hay un número grande de trombas marinas que no se adecuan al nomograma de Szilagyi y se recomienda su modificación. Finalmente, se reconoce la capacidad del modelo para simular la génesis de todos los tipos de tornados estudiados en este trabajo, incluyendo los tornados supercelda. Para este caso, por los resultados del modelo, podría confirmarse una firma de tornado por radar al norte de Coahuila."

"The following thesis reviews the variety of tornadoes that form in Mexico: supercell and non-supercell tornadoes, multiple tornadoes, cyclonic and anticyclonic tornadoes, and waterspouts. Numerical modeling with the WRF-ARW model is used as the primary resource for this analysis. Furthermore, Mexico's complex topography is considered a primary factor during the genesis of each type of tornado. The term "Multiple Tornado Corridor" is introduced to an area between the borders of Puebla and Tlaxcala, as it has been the site of three multiple tornadoes. Using the Consejo Nacional de Población (CONAPO) marginalization indices and the Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) population density analysis, some approximations of the population's vulnerability and exposure to these types of events are established. The HYSPLIT model is applied to describe a case of multiple tornadoes. In addition, a waterspout climatology in Mexico is presented using the Szilagyi nomogram. Due to the randomness of cyclonic and anticyclonic tornadoes in the TMF, the origins of vorticity are analyzed in two cases of anticyclonic tornadoes. Finally, the genesis of supercell tornadoes is explored through two tornadic supercells in northeastern Mexico. The results indicate that the orography acts as a channel for air masses; it also interacts with local flows to generate cyclonic and anticyclonic vorticity equally, favoring the randomness of tornadoes with bidirectional rotation in the TMF. Furthermore, waterspouts in Mexico mostly originate from thunderstorms. However, a large number of waterspouts do not fit the Szilagyi nomogram, and its modification is recommended. Finally, the model's ability to simulate the genesis of all types of tornadoes studied in this work, including supercell tornadoes, is acknowledged. In this case, based on the model results, a radar tornado signature could be confirmed in northern Coahuila."