Meteorologia
Este sistema muito complexo e forte que trouxe condições de nevasca em grande parte da seção média do país na terça-feira, 1 de fevereiro de 2011, começou a aparecer pela primeira vez em modelos de computador na parte do meio da semana passada. Embora naquela época, a orientação dos modelos fosse muito variável em termos de posicionamento e tempo deste sistema. Só neste último fim-de-semana é que a orientação começou a convergir para uma solução – uma que traria neve pesada, ventos fortes e condições de paralisia ao norte de Illinois e noroeste de Indiana. Isto estaria em contraste com o que tem sido observado até agora neste inverno. Embora a área tenha observado a acumulação de neve neste inverno, o que não havia sido observado em algum tempo é uma tempestade se movendo do sudoeste – uma orientação que é capaz de ingerir quantidades abundantes de umidade na tempestade e fornecer quantidades abundantes de queda de neve.
No final do dia 31 de janeiro, no início da manhã do dia 1, um sistema de nível superior e superfície baixa associada começou a ejetar para fora das planícies do sul. À medida que isso ocorreu, vários tipos diferentes de precipitação de inverno começam a se espalhar porções do meio do vale do Mississippi. Apesar de algumas chuvas de efeito lacustre que se desenvolveram no início do dia de terça-feira, a área principal de acumulação de neve só chegou às porções norte de Illinois e Indiana depois do meio-dia. Nessa altura, a área de baixa pressão tinha atingido o sul do Missouri e o sul de Illinois enquanto se fortalecia. Uma grande área de neve moderada a pesada, ao norte do forte sistema de baixa pressão, espalhou-se em grande parte da área. É durante este tempo que este sistema se intensificou à medida que uma calha de nível superior começou a assumir uma inclinação mais negativa com fortes quedas e subidas de pressão sendo observadas na superfície.
Mêsocale Several, ou pequena escala, fatores estavam ocorrendo que ajudaram a trazer uma queda de neve mais intensa para a área entre as 18h de terça-feira e as 12h de quarta-feira. Com forte baixa pressão movendo-se pelo centro leste de Illinois, o eixo de deformação ou faixa de neve pivotou noroeste sobre o norte de Illinois. Este eixo de deformação forneceu taxas de queda de neve de 1 a 2 polegadas por hora em toda a área durante várias horas antes de começar a sair da região. A forçagem dos níveis médio e superior foi maior no início da noite, à medida que a calha superior progrediu para nordeste em toda a região. Então a forçagem de nível baixo e médio continuou mais tarde à noite, pois foi observada uma forte forçagem frontogenítica de nível médio durante várias horas.
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Imagem de radar com a forçagem mais forte para neve pesada delineada
Até o final de 1 de fevereiro e início da manhã do dia 2, o sistema continuou a sair rapidamente para o leste. À medida que isto ocorria, a umidade se deslocava para leste através do norte de Illinois e noroeste de Indiana, ajudando a manter uma queda de neve contínua a moderada. Foi também durante este tempo que o fluxo de nível superior começou a mudar de tal forma que este sistema de neve transitou mais para a queda de neve de efeito lago. Esta próxima imagem de radar indica isto com uma faixa de neve com efeito de lago originada do norte do Lago Michigan a sudoeste para o sul de Wisconsin e nordeste de Illinois. Também nesta imagem estão observações de superfície ao longo do Lago Michigan. Há duas coisas a notar com estas observações. Primeiro, foi a forte velocidade do vento, com rajadas de até 50 MPH sendo observadas. A segunda é com a orientação destas observações. A instabilidade sobre o lago assim como um longo fetch são essenciais para o desenvolvimento do efeito da neve no lago. Outra coisa que ajuda as faixas de neve mais intensas a se desenvolverem é a convergência da superfície. Observe que várias áreas ao longo da margem ocidental do Lago Michigan têm farpas de vento que se juntam sobre o Wisconsin oriental e Illinois. Isto é uma indicação de que está a ocorrer uma forte convergência de superfície. Esta forte convergência ajudou com esta última área de neve mais intensa a cair sobre o nordeste de Illinois na parte do meio do dia no dia 2, e depois eventualmente para o noroeste de Indiana no final do dia na quarta-feira, quando tudo isto se deslocou para o leste.
Imagem de radar com efeito de lago/neve realçada
Luz
Apesar de os relâmpagos não ser algo em que se pense quando se discute o tempo de inverno, foi observado em toda a região na terça-feira, e realmente aumentou a frequência tarde na noite de 1 de fevereiro. A imagem abaixo mostra as descargas atmosféricas dadas pela configuração do Sistema de Detecção de Relâmpagos nos EUA
Iruminação de nuvem para terra
Então o que causou os raios em toda a região no dia 1 de fevereiro? Para o desenvolvimento das trovoadas da primavera, são necessários vários componentes: elevação ou forçamento, umidade e instabilidade. Estes componentes também podem ser discutidos com os relâmpagos de inverno. Com uma forte calha de nível superior e frontogénese de nível médio, o forçamento não faltou definitivamente com este evento. Este sistema também foi capaz de puxar uma boa quantidade de umidade à medida que evoluiu sobre a parte central do país, fornecendo o segundo componente. O único componente a ser discutido, que continuaria a proporcionar um bom movimento vertical para a separação da carga, ou para o potencial de relâmpagos, é a instabilidade. A imagem abaixo é uma secção transversal da atmosfera por volta das 18 horas de terça-feira à noite para áreas em Madison, Wisconsin ao sul de Champaign, Illinois com o aeroporto de Ohare centrado na tela. O propósito desta imagem é descrever melhor a instabilidade presente no norte de Illinois e noroeste de Indiana. As sólidas linhas de fluxo são essencialmente o movimento vertical proporcionado pela forçagem à escala do sistema, bem como a forçagem frontogenítica de nível médio. A imagem de fundo é a nossa instabilidade para este evento. As cores azuis, bem acima do melhor movimento vertical, são as áreas desta melhor instabilidade. Esta instabilidade ajuda qualquer movimento vertical a subir mais rápido e fácil, o que depois ajuda na produção de neve e na separação de cargas, ou relâmpagos. Com as tempestades de verão, o que pode acontecer quando tudo isso está presente é que o granizo atinja o solo. Agora, é claro, estamos falando da hora de inverno, então você pensaria que não haveria necessidade de uma menção de granizo. Mas houve várias observações através da área de granizo que caiu junto com a neve.
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Modelo analisado secção transversal da atmosfera destacando ingredientes meteorológicos chave para a queda de neve pesada
Ventos
Não só esta área forte de baixa pressão trouxe queda de neve muito pesada em toda a região, mas também proporcionou uma configuração para ventos muito fortes que ajudaram nas condições de nevasca cegante. Uma calha de nível superior reforçada e instável proporcionou uma superfície forte e baixa para se aprofundar, uma vez que seguia a nordeste através de porções do Centro-Oeste. Com este baixo aprofundamento se movendo do sul e uma forte crista de alta pressão para o norte, um forte gradiente de pressão em todo o Meio-Oeste no final do dia 1 de Fevereiro. Estas linhas de pressão, ou isobars, estavam bem embaladas em grande parte da região, em particular no norte de Illinois e noroeste de Indiana. Estas isobares bem embaladas associadas a esta área forte de baixa pressão foram uma indicação do potencial para ventos muito fortes durante este evento.
Mapa meteorológica da superfície a partir das 12h de 2 de Fevereiro de 2011 com satélite infravermelho sobreposto
Existiram vários outros aspectos deste sistema que também ajudaram com velocidades de vento muito altas em toda a área no dia 1 de Fevereiro. Um dos quais teve a ver com as porções de nível médio e superior deste sistema. Este sistema dinâmico trouxe consigo um fluxo muito forte em todos os níveis da atmosfera, o que incluiu os níveis logo fora da superfície.
As imagens abaixo são sondagens reanalisadas, ou gráficos de perfil atmosférico vertical, a partir do conjunto de dados ERA-5. Estas são para um ponto perto do Aeroporto de O’Hare. A primeira parte desta imagem a focar é à direita, onde as farpas do vento dão a velocidade e direcção do vento a diferentes níveis da atmosfera. As farpas de vento indicam que ventos de cerca de 50 a 60 MPH estão localizados a apenas alguns milhares de metros do solo. Com uma parte inferior da atmosfera bem misturada, como se pode ver com o perfil térmico e de humidade, estas velocidades do vento podem ser facilmente transferidas para a superfície, que é exactamente o que ocorreu no final da noite de terça-feira. Áreas ao longo da margem do Lago Michigan também viram ventos mais fortes devido ao fato destes ventos estarem fora do nordeste, o que deu um fluxo sem impedimentos ao largo do lago.
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| Sondagem reanalisada para as 15 horas. em 1 de fevereiro de 2011 (hora de início da neve) | Sondagem reanalisada para 20 p.m. em 1 de fevereiro de 2011 (neve pesada e vento incrivelmente forte) | Sondagem reanalisada para 14 p.m. em 2 de fevereiro de 2011 (neve pesada e vento incrivelmente forte) |
| Gerada do conjunto de dados ERA-5. | ||