Radares Mirando al Sur

Fundamentos, Tecnologías, Aplicaciones, Historia y Memoria

Aeroavalanchas: Anatomía de un «asesino de aviones»

Una aeroavalancha (downburst en inglés) es una corriente (lineal) descendente de aire (downdraft en inglés) intensa y localizada dentro de una tormenta, que al alcanzar la superficie terrestre, se expande horizontalmente en todas direcciones, generando vientos destructivos en forma de ráfagas (rachas). Imaginemos a un titán de la mitología griega, como Atlas, que dispusiera de una jeringuilla como las de inyectar, pero enorme, que el titán la cargara de agua y a una cierta altura presionara con fuerza el émbolo apuntando contra la tierra. Esa masa de agua se precipitaría con una fuerza descomunal sobre la superficie de la tierra y al chocar y no poder penetrar, se dispersaría en todas las direcciones. A eso es a lo que el insigne meteorólogo matancero, el doctor Arnaldo Alfonso, llamó aeroavalanchas y que los españoles suelen llamar reventones.

La «Receta» para «fabricar» una Aeroavalancha: el motor de la destrucción

La formación de las aeroavalanchas es un proceso físico que requiere ingredientes específicos. Podemos explicarlo en 3 fases: Fase 1: Generación de la Corriente Descendente (o cómo surge «la chispa»). Primer paso:Evaporación y Fusión: El aire seco en niveles medios es arrastrado hacia la tormenta (proceso llamado «entrainment»). Este aire seco hace que la lluvia y el granizo que caen se evaporen y se fundan. Estos procesos son endotérmicos (roban calor del ambiente), enfriando drásticamente la columna de aire. Segundo paso: Enfriamiento y Precipitación: Este aire ahora más frío y denso que su entorno es «arrastrado» hacia abajo por la fuerza de la gravedad y el peso de la propia precipitación (arrastre hidrometeorológico). Fase 2: Impacto en Superficie (o la transformación de la dirección de la energía). La potente columna de aire frío desciende a gran velocidad y golpea el suelo. Al no poder continuar hacia abajo, la energía se transforma de vertical a horizontal. Fase 3: Divergencia del Viento (la «Avalancha» o la «Explosión»). El aire se ve forzado a expandirse radialmente, alejándose del punto de impacto. Esto genera los vientos divergentes y la cizalladura extrema que son tan peligrosos.

No todos los gatos son pardos ni todas las aeroavalanchas son iguales

Por Tamaño y Duración: Macro y Micro. Macroavalancha (Macroburst): Diámetro: > 4 km en superficie. Duración: 5 – 30 minutos. Vientos: Pueden superar los 60 m/s (215 km/h). Son los más destructivos a gran escala. Microavalancha (Microburst): Diámetro: < 4 km en superficie. Duración: 2 – 5 minutos. Característica clave: Su pequeña escala los hace extremadamente traicioneros para la aviación, ya que la cizalladura del viento que genera es muy localizada e intensa. El Dr. T. T. Fujita, quien acuñó el término, las describió como «las asesinas de los aviones», frase que incluí en el título del post.

Por Contenido de Humedad: Húmedas y secas. Húmedas (Wet): Están cargadas de precipitación pesada. Son muy visibles en el radar de reflectividad y a simple vista, con cortinas de lluvia intensa. Secas (Dry): Más peligrosas por su sigilo. Ocurren en ambientes con aire muy seco en capas medias y bajas. La precipitación se evapora antes de llegar al suelo (virga), pero el flujo descendente frío llega a la superficie, generando una potente ráfaga de viento en apariencia de cielo despejado. El radar Doppler en este caso es bastante impotente, a no ser que haya algún eco de aire claro que sirva de trazador del viento.

Por la huella en la superficie: Simétricas y asimétricas. Aeroavalancha Simétrica (Straight-line o Stationary Downburst). Patrón de Daños: Los árboles o estructuras caídos mostrarán un patrón radial, como los pétalos de una margarita, apuntando todos hacia afuera desde un centro común. Huella: Patrón de vientos que se expande de forma radial y prácticamente circular desde el punto de impacto. ¿Por qué ocurre? Se produce cuando el flujo de aire desciende de forma más o menos vertical y el entorno de vientos en niveles bajos es débil y uniforme. No hay un flujo ambiental que «empuje» o «distorsione» la expansión de los vientos. Aeroavalancha Asimétrica (Travelling Downburst). Patrón de Daños: El patrón de destrucción no será radial, sino que se extenderá como un «abanico» o una «lengua» en una dirección específica. Es muy común que los vientos más destructivos se encuentren en el cuadrante a favor del viento ambiental. Huella: Patrón de vientos donde una dirección de expansión domina claramente sobre las otras. La divergencia no es circular, sino que se alarga en una dirección preferente, algo así como elipsoidal. ¿Por qué ocurre?  Esto sucede cuando el flujo de aire desciende inclinado o, más comúnmente, cuando el viento ambiental en niveles bajos es fuerte. Este flujo ambiental «cizalla» la expansión natural, acelerando los vientos en la dirección a favor del viento ambiental y suprimiéndolos en la dirección contraria.

El Ciclo de Vida del «animal»: Las 5 Etapas de Fujita

Ahora veamos como en cámara lenta el desarrollo y evolución de una aeroavalancha, tal como nos lo clasifica Fujita.

Contact Stage (Etapa de contacto): El flujo descendente se acerca al suelo.

Cushion Stage (Etapa de Amortiguación o Colchón): El momento crítico de interacción con la capa de aire estable superficial. Es el último instante para emitir la alarma. La base del flujo descendente golpea la capa de aire estable cerca de la superficie, frenándose y comprimiéndose. Esta compresión es la que «dispara» la expansión horizontal (divergencia).

Outburst Stage (Etapa de Estallido): Comienza la expansión violenta.

Burst Stage (Etapa de Ráfagas o Rachas): La fase de máxima intensidad de los vientos en superficie. Comienza la expansión violenta del aire en el plano horizontal. Los primeros vientos divergentes fuertes salen radialmente desde el punto de impacto.

Dissipation Stage (Etapa de Disipación): El «animal» se debilita y muere; pero el daño está hecho.

Situaciones Meteorológicas Favorecedoras de Aeroavalanchas

Las aeroavalanchas no surgen de cualquier tormenta. Requieren ingredientes atmosféricos específicos que potencien el desarrollo de un flujo descendente intenso. Se pueden resumir en tres escenarios principales:

1. El Escenario Clásico: Aire Seco en Niveles Medios (Microburst Seco)

Esta es la situación más clásica y traicionera, especialmente para la aviación. Configuración Atmosférica: Niveles Bajos: Aire cálido y húmedo (providencia de inestabilidad y vapor de agua). Niveles Medios (700-500 HPa): Una capa de aire muy seco (con un «pico» de aire seco en el sondeo). Mecanismo: El aire seco es arrastrado a la tormenta. La precipitación que cae a través de esta capa seca se evapora rápidamente, enfriando la columna de aire de forma brutal. Este enfriamiento intenso genera una potente fuerza descendente. Resultado: Se producen microavalanchas secas. La precipitación se evapora antes de llegar al suelo (virga), por lo que la aeroavalancha llega «en cielo despejado» bajo la tormenta, siendo extremadamente peligrosa. Dónde es común: Regiones con clima continental, como las llanuras de EE.UU., pero puede ocurrir en cualquier lugar con esta configuración.

2. El Escenario de Alta Precipitación (Microburst Wet)

Muy común en tormentas intensas y organizadas. Configuración Atmosférica:Toda la columna: Aire húmedo en todos los niveles. La inestabilidad es muy alta. Mecanismo: El motor principal es el arrastre hidrometeorológico. La tormenta produce cantidades enormes de lluvia y granizo. El simple peso de esta precipitación arrastra el aire hacia abajo. La fusión del granizo (que consume energía y enfría el aire) también contribuye significativamente. Resultado: Microavalanchas húmedas. Son muy visibles en el radar y a simple vista, con cortinas de lluvia intensa (rain foot) que a menudo se curvan hacia afuera por la fuerza del viento. Dónde es común: En tormentas convectivas de mesoescala (MCS), supercélulas, y en regiones tropicales y subtropicales con alta humedad.

3. El Escenario de Frente de Rachas o Línea de Turbonada

Las aeroavalanchas son un componente fundamental de los sistemas convectivos organizados. Configuración Atmosférica: Cizalladura del Viento: Fuerte viento en niveles medios que se transporta hacia la parte trasera de la línea de tormentas. Mecanismo: La cizalladura ventila la tormenta, separando los flujos de entrada (updraft) y salida (downdraft). Esto permite que el flujo descendente, enfriado por la evaporación y la precipitación, se intensifique y descienda de forma organizada a lo largo de toda la línea. Resultado: Múltiples flujos descendentes incrustados que se amalgaman formando un frente de ráfaga potente. Estos sistemas a menudo adoptan la forma de un Eco en Arco (Bow Echo), donde el flujo descendente a mesoescala es tan fuerte que «empuja» la línea de tormenta dándole forma de arco. Dónde es común: En sistemas frontales o líneas de inestabilidad bien organizadas.

Detección y alerta a muy corto plazo de una Aeroavalancha

Para la seguridad aérea inmediata, el enfoque está en la detección y el alerta mientras el evento ocurre o minutos antes de que suceda. Cualquier otra cosa es descripción forense. La detección y el posible aviso temprano (con unos minutos de antelación) se logra mediante:

Radar Doppler: La herramienta clave para identificar la firma de velocidad clásica de una aeroavalancha, que muestra vientos radiando hacia afuera desde un punto central.

Modelación Avanzada: La NOAA trabaja continuamente en mejorar sus modelos de pronóstico. Por ejemplo, una actualización del Sistema de Análisis y Pronóstico de Huracanes se espera que aporte una mejora del 5% en los pronósticos de trayectoria e intensidad, lo que puede contribuir a una mejor conciencia situacional.

Sistemas Aeroportuarios Especializados: Muchos aeropuertos principales de EE. UU. están equipados con sistemas como el Radar Doppler Terminal (TDWR) y el Sistema de Alerta de Cizalladura de Viento en Bajo Nivel (LLWAS), diseñados específicamente para detectar cizalladura de viento y aeroavalanchas en las inmediaciones del aeropuerto y proporcionar alertas inmediatas a controladores de tráfico aéreo y pilotos.

En la práctica, una vez que se identifica una aeroavalancha en desarrollo en el radar, el tiempo de anticipación de la alerta para un aeropuerto puede ser del orden de minutos a decenas de minutos. La cadena de avisos tiene que ser muy rápida, solo que a diferencia de los tornados, en los cuales hay que avisar a una población desapercibida, el sistema de detección de aeroavalanchas está «casado» con el aeropuerto que atiende y es mucho más efectivo y rápido el aviso.

¿Cómo podemos detectar las aeroavalanchas con un radar Doppler?

No me canso de repetirlo, el radar no es para generar imágenes bonitas para «reafirmar» el pronóstico de ayer «ah miren, yo dije que iba a llover hoy y llovió…«, ni para explicar qué fue lo que pasó estilo «en el día de ayer una fuerte tormenta azotó…bla bla…miren las imágenes del radar…» Para usarlo con fines de anticipación a la tormenta hay que ser experto y además ESTAR MIRANDO LOS DATOS DE RADAR TODO EL TIEMPO. No en balde el Comandante en Jefe destinó recursos para que desarrolláramos un radar Doppler (que después fabricamos dos más), es para eso: para detectar y anticipar las tormentas.

A continuación algunos consejos de cómo usar el radar Doppler para detectar aeroavalanchas. Algunas personas imaginaban que como el radar Doppler mide las velocidades sería muy simple medir las velocidades en el flujo descendente; pero lamento desilusionarlos. Los flujos descendentes y ascendentes son verticales y quedan en posición transversal al eje del haz del radar, por tanto, esas velocidades no son visibles para el radar Doppler, como puede observarse en la imagen anterior y posterior.

Sin embargo, los flujos horizontales sí los puede captar el radar Doppler, pero si esperamos a que aparezcan estos flujos horizontales ya es tarde, ya la tormenta entró en las etapas de Estallido y posteriormente en la de Ráfagas violentas. Entonces … veamos qué se puede hacer.

1.Aceleración Descendente en Niveles Medios (The Mid-Level Acceleration) ¿Qué buscar? En un corte (PPI) de elevación media (por ejemplo, a 2-4 km de altura), se observa un aumento localizado y significativo en la velocidad de los vientos que se acercan al radar (tonalidades verdes más intensas). ¿Qué significa? Esto indica que el flujo descendente ya está bien organizado y está acelerando hacia el suelo. Estás viendo la «caída libre» del aire frío y cargado de precipitación antes de que impacte con la superficie. Es la firma del «combustible» descendiendo. Este precursor puede aparecer 5-10 minutos antes de que se desarrolle la divergencia en superficie.

2. Convergencia de Velocidad por Encima de la Divergencia ¿Qué buscar? Este es un concepto clave. Debes comparar cortes a diferentes elevaciones: En niveles medios: Observas una firma de convergencia (vientos que se acercan -verde- desde direcciones opuestas, chocando entre sí). Justo debajo, en niveles bajos: Comienza a desarrollarse la firma de divergencia (vientos que se alejan -rojo- junto a verdes). ¿Qué significa? La convergencia en niveles medios es el «techo» donde el flujo descendente se está organizando y tomando fuerza. Que la divergencia aparezca justo debajo confirma que esta columna descendente ya está interactuando con la superficie. Es la transición directa entre la Etapa de Contacto y la Etapa de Amortiguación de Fujita.

3. Gradiente de Velocidad Intenso y Localizado ¿Qué buscar? Un cambio abrupto de color en una distancia muy corta (1-2 km) en el campo de velocidad. Por ejemplo, pasar de un verde pálido (viento suave que se acerca) a un verde oscuro o incluso azul (viento muy fuerte que se acerca) en un pequeño núcleo. ¿Qué significa? Indica una fuerte aceleración del viento en un área muy concentrada. Este gradiente marcado es un indicio de que la energía cinética se está concentrando y de que una aeroavalancha (micro) es inminente. Es la antesala de la firma de divergencia clásica.

Resumen Operativo para el Pronosticador

Cuando usted esté monitoreando una tormenta potencialmente severa, en el campo de velocidad debe buscar: «manchas» o «núcleos» de verde intenso en niveles medios que se intensifican y descienden (se extienden a PPIs más bajos) en la secuencia de volúmenes del radar. (Aceleración Descendente). Buscar la «línea» donde los verdes intensos de niveles medios se «abren» para dar lugar a los primeros píxeles rojos en los cortes más bajos. (Transición Convergencia -> Divergencia). Prestar atención a los «bordes abruptos» entre colores, donde el cambio de velocidad es extremo en poco espacio. (Gradiente Intenso). La combinación de estos factores, especialmente la aceleración descendente en niveles medios, es el predictor más fiable en el campo de velocidades de que una aeroavalancha se está gestando y está a segundos o minutos de manifestarse en superficie. Buscar la «línea» donde los verdes intensos de niveles medios se «abren» para dar lugar a los primeros píxeles rojos en los cortes más bajos. (Transición Convergencia -> Divergencia).

¿Qué Significa que los Verdes se «Abren»? Imagina que en un corte de elevación media (ej. a 3 km de altura) ves una mancha compacta y sólida de color verde intenso. Esto indica un flujo unidireccional y concentrado de aire que se mueve hacia el radar (un flujo descendente, downdraft, potente y organizado). Ahora, en el siguiente barrido del radar, y observando un corte (PPI) de más baja elevación (ej. a 0.5 km), esa mancha verde sólida ya no es uniforme. Esto es lo que pasa: Aparecen los Primeros Píxeles Rojos: En el corazón o en el borde de avance de esa mancha verde, comienzan a surgir pequeños píxeles o un área pequeña de color rojo (vientos que se alejan del radar). La Estructura se «Rompe»: La mancha verde compacta deja de ser una masa homogénea. Ahora se ve una estructura granulada o «desgarrada», donde el verde y el rojo comienzan a entrelazarse. Se Forma el Frente de Divergencia: Esos píxeles rojos no aparecen en cualquier sitio, sino que se ubican justo al lado de los verdes más intensos, creando ese par de colores opuestos uno al lado del otro.

¿Cómo podemos detectar las aeroavalanchas con un radar No-Doppler? Aunque ya es una rareza que los radares no sean Doppler, aun los hay. En Cuba tenemos cinco sin esa capacidad y los tres que la poseen, justo en el momento que escribo esto el 18 de octubre de 2025, no funcionan en modo Doppler. Así pues, no está de más. Por otra parte, mirar en el campo de Reflectividades, aunque el radar sea Doppler, tampoco es baldío.

El Descenso del Núcleo (The Descending Core)

Cómo monitorearlo: Comparando escaneos consecutivos y observando los cortes de elevación más bajos (0.5°). Verás cómo el corazón rojo de la tormenta «se aplasta» contra el suelo. ¿Qué es? Es el indicador más directo. Se observa un núcleo de alta reflectividad (usualmente >50 dBZ, a menudo asociado a granizo) que, en una secuencia de cortes de elevación o en un corte vertical (sí, mover la antena de arriba a abajo), se ve que desciende rápidamente desde los niveles medios de la tormenta hacia la superficie. ¿Qué significa? Es la firma visual de la carga de precipitación (lluvia y/o granizo) que está arrastrando el aire hacia abajo, alimentando el downdraft. Si este núcleo toca el suelo, es muy probable que se genere una fuerte ráfaga.

El VESTA|Process posee dos excelentes herramientas: Una, que no la he visto en ningún otro sistema de procesamiento de datos de radar: el Perfil Vertical que se hace para un punto (lo que se ve a la izquierda) y que es un gráfico de Reflectividad vs Altura (si desean aprender a usarlo vean a Yaimé Aladro Vicente, del Grupo de Meteorología de Radar del Centro de Radares, ella sabe usar la herramienta) y el Corte Vertical que es todo una línea de corte y que sí está presente en varios sistemas. La combinación de ambos es muy reveladora para «pescar» el momento en que las Reflectividades comienzan a bajar, siendo este un excelente predictor de la presencia de una aeroavalancha.

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Estimados lectores, este post es solo una introducción/motivación a un tema bien complejo como son las aeroavalanchas (downburst en inglés, reventones para los españoles). Requiere estudios avanzados, requiere mucha habilidad que solo se obtiene dedicando muchísimas horas a mirar las imágenes de radar. Especialmente las imágenes Doppler requieren un entrenamiento que no tiene nadie en Cuba actualmente. Lo poco que aprendí estoy en la mejor disposición de compartirlo impartiendo cursos y entrenamientos. Si lo desean pueden leer además otros trabajos como el de Juventud Técnica (https://www.juventudtecnica.cu/articulos/aeroavalanchas-los-tornados-en-linea-recta/)

Y algunos otros posts míos sobre el tema de la aviación:

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