Fem spørgsmål om tornadoer

Maj og juni er typisk spidsmåneder for tornadoer i Nordamerika. Vi bad Penn State meteorologiprofessorer Paul Markowski og Yvette Richardson om at forklare, hvorfor tornadoer dannes, hvordan du forbliver sikker, hvis du er i nærheden af ​​en, og om klimaændringer påvirker tornadomønstre.

1. Hvor er der størst sandsynlighed for, at tornadoer opstår?

De fleste overskriftsskabende tornadoer er affødt af det, der er kendt som supercell-tordenvejr. Disse er store, intense storme karakteriseret ved et optræk (opstigende luft), der roterer.

Tordenvejr udvikler sig, når det er varmt, fugtig luft nær overfladen ligger under et tykt luftlag, hvor temperaturen falder hurtigt med højden. Vi kalder denne type atmosfære "ustabil, "hvilket betyder, at når luften skubbes opad, den vanddamp, den indeholder, kondenserer. Dette frigiver varme, gør luften varmere end dens omgivelser. Luften bliver flydende og stiger, skabe de tårnhøje skyer, vi forbinder med tordenvejr.

Den anden nøglebetingelse for supercelledannelse er vindforskydning - store ændringer i vinden på forskellige niveauer. Vind i forskellige højder, der blæser med forskellige hastigheder og/eller fra forskellige retninger, er forbundet med vandret roterende luft, som en kagerulle. Da denne vandret roterende luft strømmer ind i opadgående, spindet vippes i lodret, oprettelse af en roterende opdatering.

Tornadoer er især tilbøjelige til at blive affødt af supercelle-tordenvejr, når de laveste højder er særligt fugtige og har usædvanlig stærk vindforskydning. Disse forhold er mere tilbøjelige til at mødes på visse steder, såsom U.S. Great Plains og Southeast.

2. Hvordan dannes egentlige tornadoer?

Ikke alle supercelle tordenvejr producerer tornadoer. Når vindforskydning har skabt et roterende optræk i vores supercelle-tordenvejr, andre processer udvikler rotation nær jorden, i den kølige luft under stormen, som vi kalder dens "kolde pool". Den kolde pool produceres for det meste ved fordampning af regn.

Inden for og under stormen, varm luft stiger og køligere luft falder ned. Når luften stiger ned og strømmer gennem den kolde pool, de vandrette forskelle i temperatur og acceleration af luft langs jorden kombineres for at producere mere vandret spin. Hvis der er et stærkt opadgående sug fra supercellestormens overliggende roterende optræk, og luften i den kolde pool er ikke for kold, den vandret roterende luft kan vippes mod lodret og suges opad. Det kan også trækkes indad og spinde hurtigere, ligesom skatere øger hastigheden på deres spins ved at trække i deres arme. Dette danner tornadoen.

3. Hvor præcist kan vi forudsige tornado-angreb?

I det seneste årti, prognosemænd er blevet dygtige til at identificere forhold, der kan understøtte stærke tornadoer – dem, der er klassificeret EF2 eller højere på den forbedrede Fujita-skala. National Weather Service's Storm Prediction Center forudsiger rutinemæssigt store udbrud dage i forvejen. "Høj-risiko" udsigter fanger de fleste større tornadobegivenheder, og stærke tornadoer forekommer sjældent uden for tornadoure. Vi har mindre evne til at forudsige tornadoer i mere marginale situationer, såsom inden for ikke-supercelle storme.

Selvom miljøet er ekstremt gunstigt for supercelletornadoer, forudsigere har begrænset mulighed for at sige, hvornår eller om en bestemt storm vil producere en tornado. Forskere studerer udløsere til tornadoproduktion, såsom små nedstrømsstigninger og faldende nedbørsskakter på en supercellestorms bagside, og processer, der opretholder tornadoer, når de først dannes.

Vi forstår ikke godt tornadovedligeholdelse, eller hvordan tornadoer kan blive påvirket af interaktioner med forhindringer såsom terræn og bygninger. Det betyder, at når en tornado opstår, prognosemænd har begrænset mulighed for at fortælle offentligheden, hvor længe de forventer, at det varer.

4. Hvad skal jeg gøre under en tornado-advarsel?

kældre, stormkældre eller "sikre rum", der opfylder føderale retningslinjer, giver fremragende beskyttelse. Hvis ingen af ​​disse er tilgængelige, den bedste strategi er at gå til den laveste etage i en robust bygning og sætte så mange vægge mellem dig og tornadoen som muligt. Med andre ord, husly i et indre rum, såsom et skab eller badeværelse. Også, sørg for at have gode sko på. Hvis dit område rammer direkte, du vil ikke gå barfodet gennem et affaldsmark.

Jagt ikke tornadoer uden professionel træning. Observationer fra spottere er værdifulde for prognosemænd, der udsender advarsler, men de kan laves på afstand. Vi behøver ikke, at folk kører i fare for at vide, at en farlig storm nærmer sig.

5. Gør klimaændringer tornadoer større eller hyppigere?

Det er svært at sige. Pålidelige amerikanske optegnelser over tornadoer går kun tilbage til omkring 1950, og optegnelser uden for USA er endnu mindre komplette. Takket være stormjagt og spredning af kameratelefoner, flere tornadoer tælles i dag sammenlignet med tidligere år, men det betyder ikke nødvendigvis, at der sker flere. Og der er en masse naturlig variation fra år til år. I løbet af det seneste årti, det årlige amerikanske tornadotal har varieret fra 886 til 1, 690 storme om året.

Estimater af vindhastigheder baseret på undersøgelser af skader efter storm kan falde med 50 procent eller mere. Og mange tornadoer i fjerntliggende områder efterlader ingen spor om, hvor kraftig deres vind var.

De fleste klimamodeller forudsiger, at der vil være flere dage om året, hvor atmosfæren vil have tilstrækkelig ustabilitet og vindforskydning til at understøtte tornadoer. Men vi skal være forsigtige med at fortolke dette resultat. Klimamodeller fanger ikke tornadoer, deres forældre tordenvejr eller nuancer i det laveste niveau af atmosfæren, der påvirker tornadodannelse. Så det er svært at sige, om der kommer flere tornadoer, også selvom tornado-understøttende miljøer bliver mere almindelige.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.