Remolino de polvo

Un torbellino de polvo (también conocido regionalmente como remolino de tierra ) es un torbellino fuerte, bien formado y relativamente efímero . Su tamaño varía de pequeño a grande: desde 0,5 m (18 pulgadas) de ancho y unos pocos metros o yardas de alto hasta más de 10 m (30 pies) de ancho y más de 1 km ( 1/2 milla ) de alto. Su movimiento vertical principal es hacia arriba. Los torbellinos de polvo suelen ser inofensivos, pero en raras ocasiones pueden crecer lo suficiente como para poner en peligro tanto a las personas como a la propiedad. ^{[ 1 ]}     

Si bien son comparables a los tornados en el sentido de que ambos son fenómenos meteorológicos que implican una columna de viento giratoria orientada verticalmente, los remolinos de polvo generalmente se forman en condiciones soleadas durante buen tiempo, y rara vez alcanzan la intensidad de un tornado.

Un remolino de polvo en el valle de Steptoe, Nevada, EE. UU.

Remolino de polvo en la República Checa

Los remolinos de polvo se forman cuando una bolsa de aire caliente cerca de la superficie terrestre asciende rápidamente a través del aire más frío que se encuentra encima, creando una corriente ascendente. El aire caliente asciende porque es menos denso que el aire frío. En las condiciones adecuadas, la corriente ascendente comienza a girar. El aire ascendente se estira verticalmente, acercándose al eje de rotación, lo que intensifica el giro por conservación del momento angular . El flujo secundario de aire provoca que más aire caliente se desplace horizontalmente hacia el interior, hacia la base del vórtice en formación. A medida que más aire caliente se precipita hacia el vórtice para reemplazar el aire ascendente, el giro se intensifica. ^{[ 2 ]} Un remolino de polvo completamente formado es una chimenea en forma de embudo a través de la cual el aire caliente se mueve hacia arriba en círculo. A medida que el aire caliente asciende, se enfría, pierde flotabilidad y finalmente deja de ascender. Al ascender, desplaza el aire que desciende fuera del núcleo del vórtice. Este aire frío que regresa actúa como contrapeso contra la pared exterior de aire caliente en rotación y mantiene el sistema estable. ^{[ 3 ]}

La rotación y la fricción superficial producen un impulso hacia adelante que mueve el vórtice horizontalmente. El remolino de polvo puede mantenerse si se mueve sobre fuentes cercanas de aire superficial caliente. ^{[ 4 ]}

Sin embargo, se disipa en segundos si se aspira aire más frío en lugar de aire caliente. Esto ocurre cuando entra en una zona de aire superficial más frío o cuando su movimiento disminuye, consumiendo así todo el aire caliente disponible. ^{[ 5 ]}

Ciertas condiciones aumentan la probabilidad de que se formen remolinos de polvo.

• Terreno plano y árido, desierto o asfalto: Las condiciones planas aumentan la probabilidad de que el aire caliente, como combustible, sea casi constante. Las condiciones polvorientas o arenosas provocan que las partículas queden atrapadas en el vórtice, lo que facilita la visibilidad del remolino de polvo, pero no son necesarias para su formación.
• Cielos despejados o ligeramente nublados: La superficie necesita absorber cantidades significativas de energía solar para calentar el aire cercano a ella y crear las condiciones ideales para la formación de remolinos de polvo.
• Viento ligero o nulo y temperatura atmosférica baja: El factor fundamental para la persistencia de un remolino de polvo es la enorme diferencia de temperatura entre el aire cercano a la superficie y la atmósfera. Las condiciones de viento desestabilizan el efecto giratorio del remolino.

Los torbellinos de polvo suelen ser pequeños y débiles, a menudo con un diámetro inferior a 0,9 m (3 pies) y vientos máximos que promedian alrededor de 72 km/h (45 mph) , y suelen disiparse en menos de un minuto después de su formación. En raras ocasiones, un torbellino de polvo puede crecer mucho y volverse muy intenso, alcanzando a veces un diámetro de hasta 90 m (300 pies) con vientos superiores a 97 km/h (60 mph) y puede durar más de 20 minutos antes de disiparse. ^{[ 6 ]} Debido a su pequeño diámetro, la fuerza de Coriolis no es significativa en el propio torbellino de polvo, por lo que se producen torbellinos de polvo con rotación anticiclónica . ^{[ 7 ]}      

Los torbellinos de polvo generalmente no causan lesiones, pero en el pasado, torbellinos de polvo severos y poco frecuentes han causado daños e incluso muertes. ^{[ 8 ]} Uno de estos torbellinos de polvo impactó el recinto ferial del condado de Coconino en Flagstaff, Arizona , el 14 de septiembre de 2000, causando daños extensos a varias carpas, puestos y casetas temporales, así como a algunas estructuras permanentes del recinto ferial. Se reportaron varias lesiones, pero no hubo víctimas mortales. Con base en el grado de daño dejado, se estima que el torbellino de polvo produjo vientos de hasta 120 km/h (75 mph) , lo que equivale a un tornado EF0 . ^{[ 9 ]} El 19 de mayo de 2003, un torbellino de polvo levantó el techo de un edificio de dos pisos en Lebanon, Maine , provocando su colapso y la muerte de un hombre que se encontraba dentro. ^{[ 10 ] [ 11 ]} El 18 de junio de 2008, una mujer cerca de Casper, Wyoming, murió cuando un remolino de polvo hizo que un pequeño cobertizo de anotadores en un campo de béisbol juvenil se volcara sobre ella. Había estado tratando de protegerse del remolino de polvo poniéndose detrás del cobertizo. ^{[ 12 ]} En East El Paso, Texas , en 2010, tres niños en un castillo inflable fueron levantados por un remolino de polvo y elevados a más de 3 m (10 pies) , viajando por encima de una cerca y aterrizando en un patio trasero a tres casas de distancia. ^{[ 13 ] [ 14 ]} En Commerce City, Colorado , en 2018, un poderoso remolino de polvo lanzó dos baños portátiles por los aires; nadie resultó herido. ^{[ 15 ] [ 16 ]} En 2019, un gran remolino de polvo en el condado de Yucheng, provincia de Henan, China, mató a 2 niños e hirió a 18 niños y 2 adultos cuando un castillo inflable fue levantado por los aires. ^{[ 17 ]}    

Los remolinos de polvo han estado implicados en alrededor de 100 accidentes aéreos. ^{[ 18 ]} Si bien muchos incidentes han sido simples problemas de rodaje, algunos han tenido consecuencias fatales. Los remolinos de polvo también se consideran peligros importantes entre los paracaidistas y pilotos de parapente, ya que pueden causar que un paracaídas o un parapente colapse con poca o ninguna advertencia, a altitudes consideradas demasiado bajas para cortar , y contribuir a lesiones graves o la muerte de los paracaidistas. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} Tal fue el caso el 1 de junio de 1996, cuando un remolino de polvo hizo que el paracaídas de un paracaidista colapsara a unos 9 m (30 pies) sobre el suelo. Posteriormente murió a causa de las lesiones que sufrió. ^{[ 22 ]} Los remolinos de polvo también pueden contribuir a incendios forestales. Un caso ocurrió en Engebæk, municipio de Billund , Dinamarca , en 1868, donde un remolino de polvo arrojó mechones de hierba a un calentador, provocando un incendio forestal que posiblemente se extendió de 10.000 a 50.000 hectáreas (25.000 a 124.000 acres) o más. ^{[ 23 ]} 

Los remolinos de polvo, incluso los pequeños, pueden producir ruido radioeléctrico y campos eléctricos que superan los 10 000 V/m . ^{[ 24 ]} Un remolino de polvo levanta pequeñas partículas de suciedad y polvo, que se cargan eléctricamente por contacto o fricción ( triboelectrificación ) al girar. Las partículas cargadas en movimiento también crean un campo magnético que fluctúa entre 3 y 30 veces por segundo. ^{[ 25 ]}

Estos campos eléctricos pueden ayudar a los vórtices a elevar material del suelo a la atmósfera. Los experimentos de campo indican que un remolino de polvo puede levantar 1 gramo por segundo por metro cuadrado (10 libras por segundo por acre) de polvo del suelo sobre el que pasa. Un gran remolino de polvo que mide unos 100 m (330 pies) de diámetro en su base puede levantar unas 15 toneladas (17 toneladas cortas) de polvo al aire en 30 min  . Las gigantescas tormentas de polvo que barren los desiertos del mundo contribuyen con el 8% del polvo mineral en la atmósfera cada año durante las pocas tormentas que ocurren. En comparación, los remolinos de polvo, significativamente más pequeños, que giran a través de los desiertos durante el verano levantan aproximadamente tres veces más polvo, por lo que tienen un mayor impacto combinado en el contenido de polvo de la atmósfera. Cuando esto sucede, a menudo se les llama pilares de arena . ^{[ 26 ]}

En Australia, un remolino de polvo se conoce más comúnmente como "Willy willy". En Irlanda, los remolinos de polvo se conocen como "sí gaoithe" o "viento de hadas". ^{[ 28 ] [ 29 ]}

• Fotos de remolinos de polvo australianos
• Vídeo de Bailando con los Diablos
• Remolino de polvo fotografiado por el rover Spirit en Marte.
• Proyecto Matador Dust Devil
• Página con numerosos vídeos de remolinos de polvo marcianos vistos por la sonda Spirit, con imágenes mejoradas y clasificaciones.
• La bibliografía de la investigación eólica