Flere tornadoer forekommer i U.S.end noget andet land, hovedsageligt i Great Plains, Midwest og sydlige stater. To meteorologiprofessorer besvarer spørgsmål.
Tornado syv miles syd for Anadarko, Oklahoma, 3. maj 1999. Billede via OAR / ERL / National Severe Storms Laboratory / Flickr
Paul Markowski, Pennsylvania State University og Yvette Richardson, Pennsylvania State University
Redaktørens note: Maj og juni er typisk peak måneder for tornadoer i Nordamerika. Vi bad Penn State meteorologiprofessorer Paul Markowski og Yvette Richardson om at forklare, hvorfor tornadoer dannes, hvordan man kan forblive i sikkerhed, hvis man er i nærheden af en, og om klimaændringer påvirker tornadomønstre.
1. Hvor er tornadoer mest sandsynligt forekommende?
De fleste overskydende tornadoer er gydet af såkaldte supercell tordenvejr. Dette er store, intense storme, der er kendetegnet ved en opdatering (stigende luft), der roterer.
Tordenvejr udvikler sig, når varm, fugtig luft nær overfladen ligger under et tykt luftlag, hvor temperaturen hurtigt falder med højden. Vi kalder denne type atmosfære "ustabil", hvilket betyder, at når luften skubbes opad, kondenseres vanddampen, som den indeholder. Dette frigiver varme, hvilket gør luften varmere end dens omgivelser. Luften bliver flydende og stiger, hvilket skaber de ruvende skyer, vi forbinder med tordenvejr.
Den anden nøglebetingelse for supercelledannelse er vindskæring - store ændringer i vind på forskellige niveauer. Vind i forskellige højder, der blæser i forskellige hastigheder og / eller fra forskellige retninger, er forbundet med vandret roterende luft, som en kuglepen. Når denne horisontalt roterende luft strømmer ind i opdateringsbanen, vippes drejen i lodret, hvilket skaber et roterende opdatering.
Tornadoer er især sandsynligt, at de bliver gyderet af supercelle tordenvejr, når de laveste højder er særlig fugtige og har usædvanligt stærk vindskær. Det er sandsynligt, at disse forhold samles på bestemte steder, f.eks. U.S. Great Plains og Southeast.
2. Hvordan dannes faktiske tornadoer?
Ikke alle supercell tordenvejr producerer tornadoer. Når vindskæringen har skabt et roterende opdatering i vores supercell tordenvejr, udvikler andre processer rotation nær jorden, i den kølige luft under stormen, som vi kalder dens "kolde pool." Den kolde pool produceres hovedsageligt ved fordampning af regn.
Inden for og under stormen stiger varm luft, og køligere luft falder. Når luft falder ned og strømmer gennem den kolde pool, kombineres de horisontale forskelle i temperatur og acceleration af luft langs jorden for at producere mere vandret omdrejning. Hvis der er stærk sug opad fra den overliggende roterende opdatering af supercellestormen, og luften i den kolde pool ikke er for kold, kan den vandret roterende luft vippes mod lodret og suges opad. Det kan også kontraheres indad og spin hurtigere, ligesom skatere øger hastigheden på deres spins ved at trække i armene. Dette danner tornado.
Forskernes nuværende forståelse af, hvordan en tornado udvikler sig i en supercell tordenvejr. Billede via Paul Markowski
3. Hvor nøjagtigt kan vi forudsige tornado-strejker?
I det sidste årti er prognoser 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 forudser rutinemæssigt store udbrud dage i forvejen. "Højrisiko" -udsigter fanger de fleste større tornado-begivenheder, og stærke tornadoer forekommer sjældent uden for tornadour. Vi har mindre evne til at forudsige tornadoer i mere marginale situationer, såsom inden for ikke-supercelle storme.
Selv hvis miljøet er ekstremt gunstigt for supercelle-tornadoer, har forudsigere begrænset evne til at sige, hvornår eller om en bestemt storm vil producere en tornado. Forskere studerer triggere til tornadoproduktion, såsom småskala nedstrømsbølger og faldende nedbørsaksler på en supercellestorm bagflanke og processer, der opretholder tornadoer, når de først er dannet.
Vi forstår ikke vedligeholdelse af tornado godt, eller hvordan tornadoer kan blive påvirket af interaktion med forhindringer som terræn og bygninger. Dette betyder, at når en tornado forekommer, har prognosemænd begrænset evne til at fortælle offentligheden, hvor længe de forventer, at det vil vare.
4. Hvad skal jeg gøre under en tornadovarsel?
Kældre, stormkældre eller ”sikre værelser”, der opfylder føderale retningslinjer, giver fremragende beskyttelse. Hvis ingen af disse er tilgængelige, er den bedste strategi at gå til den nederste etage i en robust bygning og lægge så mange vægge mellem dig og tornadoen som muligt. Med andre ord husly i et indre rum, såsom et skab eller badeværelse. Sørg også for, at du har på dig gode sko. Hvis dit område får et direkte hit, vil du ikke gå gennem et snavs felt barfodet.
Må ikke jage tornadoer uden professionel uddannelse. Observationer fra plotterne er værdifulde for prognosemænd, der udsender advarsler, men de kan foretages på afstand. Vi har ikke brug for folk, der kører på en skadelig måde for at vide, at en farlig storm nærmer sig.
Missouri Gov. Eric Greitens undersøger skader på boliger i Oak Grove, der blev ødelagt af en tornado den 6. marts, 2017. Billede via AP Photo / Charlie Riedel
5. Gør klimaændringerne tornadoer større eller hyppigere?
Det er svært at sige. Pålidelige amerikanske poster over tornadoer går kun tilbage til omkring 1950, og poster uden for De Forenede Stater er endnu mindre komplette. Takket være stormjagt og spredning af kameratelefoner tælles flere tornadoer i dag sammenlignet med i går, men det betyder ikke nødvendigvis, at der forekommer flere. Og der er en masse naturlig variation fra år til år. I løbet af det sidste årti har det årlige amerikanske tornadotælling varieret fra 886 til 1.690 storme om året.
Estimater af vindhastigheder baseret på skaderundersøgelser efter storm kan være off med 50 procent eller mere. Og mange tornadoer i fjerntliggende områder efterlader ingen ledetråde til, hvor stærk deres vind var.
De fleste klimamodeller forudsiger, at der vil være flere dage om året, hvor atmosfæren vil have tilstrækkelig ustabilitet og vindskær til at støtte 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 tornadodannelsen. Så det er svært at sige, om der vil være flere tornadoer, selvom tornado-understøttende miljøer bliver mere almindelige.
Paul Markowski, professor i meteorologi, Pennsylvania State University og Yvette Richardson, professor i meteorologi, Pennsylvania State University
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.
Nederste linje: To meteorologiprofessorer besvarer spørgsmål om tornadoer.