Imágenes 3D de granizos gigantes en Cataluña revelan descubrimientos que podrían ayudar a predecir tormentas

Los granizos se forman durante las fuertes tormentas, cuando las gotas de lluvia son impulsadas hacia partes muy frías de una nube, donde se congelan. Una vez que las partículas son lo suficientemente pesadas, la gravedad las atrae hacia la Tierra. A medida que caen, se convierten en granizos, que pueden causar lesiones a las personas y daños importantes a las casas y los automóviles.

Los científicos llevan estudiando el crecimiento del granizo desde los años 60, pero para ello era necesario romperlo. Para comprender mejor la anatomía y el crecimiento del granizo, investigadores de Cataluña han utilizado tomografías computarizadas (TAC) para examinar los granizos gigantes que azotaron el noreste de la península Ibérica durante una tormenta excepcionalmente fuerte en el verano de 2022.

"Demostramos que la técnica del TAC permite observar la estructura interna de los granizos sin romper las muestras", afirma Carme Farnell Barqué, investigadora del Servei Meteorològic de Catalunya y autora principal del estudio publicado en Frontiers in Environmental Science.

"Es la primera vez que tenemos una observación directa de toda la estructura interna de los granizos, lo que puede proporcionar pistas para mejorar la previsión de su formación".

Cazadores de tormentas

Después de que la tormenta azotara Cataluña el 30 de agosto de 2022, los investigadores rastrearon la trayectoria de la tormenta con la ayuda de testigos locales y recogieron granizos de observadores que los habían guardado en sus congeladores. Algunos de los granizos medían hasta 12 cm de diámetro.

De regreso al laboratorio, se escanearon tres granizos seleccionados al azar, utilizando el equipo de una clínica dental.

"Queríamos utilizar una técnica que nos permitiera obtener más información sobre las capas internas de los granizos, pero sin romper las muestras", explica el autor principal, el profesor Xavier Úbeda, investigador de la Universidad de Barcelona. "No esperábamos obtener imágenes tan claras como las que obtuvimos".

Mediante una tomografía computarizada, una tecnología que utiliza una máquina de rayos X giratoria para crear imágenes en 3D, los investigadores aprendieron mucho sobre la estructura externa e interna de los granizos. 512 imágenes, conocidas como "cortes", de cada granizo mostraron la ubicación del núcleo y las diferentes capas.

"Las tomografías computarizadas proporcionan información relacionada con la densidad, lo que nos permite identificar las diferentes capas de piedras asociadas a las etapas de crecimiento de la tormenta de granizo. También nos ayudan a entender los procesos que contribuyeron a su formación", explica el coautor del estudio, el profesor Javier Martin-Vide, investigador de la Universidad de Barcelona.

Anatomía de una piedra de granizo

Los investigadores descubrieron que los ejes y los planos pueden ser irregulares en su interior, incluso cuando, desde el exterior, las piedras parecen esferas casi perfectas. Además, los núcleos de las piedras no estaban ubicados en el centro, especialmente en las piedras esféricas.

"Demostramos que el embrión puede estar situado lejos del centro. Este hecho implica que las piedras pueden crecer de forma heterogénea en tres direcciones", señala el coautor del estudio, el doctor Tomeu Rigo Ribas, del Servicio Meteorológico de Cataluña.

También encontraron que diferentes capas tenían distintos niveles de densidad y dos de las muestras tenían partes más gruesas, lo que indica que ese era el lado de la piedra que miraba hacia abajo cuando cayó.

Estos descubrimientos sobre el interior de los granizos han echado por tierra las suposiciones anteriores. "Hasta ahora se creía que los granizos de gran tamaño solo podían tener formas irregulares. Sin embargo, hemos observado que las formas externas e internas pueden diferir", afirma Farnell Barqué.

"En un caso, hemos demostrado que la muestra presentaba un crecimiento heterogéneo pero tenía una forma externa regular. Por el contrario, las piedras con formas externas irregulares mostraban un crecimiento homogéneo".

Sin embargo, realizar tomografías computarizadas es costoso y algunas de las imágenes resultantes muestran anomalías que aún deben comprender, dijeron los investigadores. Como se esperan más eventos de granizo gigante con mayores impactos en la economía y las personas en el futuro, creen que su trabajo puede proporcionar nueva información que puede ayudar a mitigar el daño a la sociedad.

Fuente: Frontiers

Referencia

Carme Farnell Barqué et al, Internal Structure of Giant Hail in a Catastrophic Event in Catalonia (NE Iberian Peninsula), Frontiers in Environmental Science (2024). DOI: 10.3389/fenvs.2024.1479824