Торнадо - Tornado

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Торнадо
Торнадо F5 Эли Манитоба 2007.jpg
Торнадо приближается к Эли, Манитоба .
Время года В основном весной и летом , но можно в любое время года.
Эффект Ущерб от ветра

Торнадо является бурно вращающийся столб воздуха , который находится в контакте как с поверхностью Земли и кучево - дождевые облака или, в редких случаях, база в кучевого облака . Метель часто упоминаются как смерч , вихорь или циклон , хотя слово циклон используется в метеорологии назвать погодную систему с зоной низкого давления в центре , вокруг которого, от наблюдателя , смотрящая вниз к поверхности земли , ветры дуют против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном. Торнадо бывают разных форм и размеров, и они часто видны в виде воронки конденсата, берущей начало в кучево-дождевом облаке, с облаком вращающегося мусора и пыли под ним. Большинство торнадо имеют скорость ветра менее 110 миль в час (180 км / ч), имеют диаметр около 250 футов (80 м) и проходят несколько миль (несколько километров), прежде чем рассеются. В самых крайних смерчи могут достигать скорости ветра более 300 миль в час (480 км / ч), более чем в двух милях (3 км) в диаметре, и пребывание на земле десятки миль (более 100 км).

Различные типы торнадо включают в себя множественный вихревой смерч , наземный смерч и водяной смерч . Водяные смерчи характеризуются спиралевидным ветровым потоком в форме воронки, соединяющимся с большим кучевым или кучево-дождевым облаком. Их обычно классифицируют как несверхклеточные торнадо, которые развиваются над водоемами, но существуют разногласия по поводу того, следует ли классифицировать их как настоящие торнадо. Эти спиральные столбы воздуха часто развиваются в тропических районах недалеко от экватора и реже встречаются в высоких широтах . Другие явления, похожие на торнадо, существующие в природе, включают порыв ветра , пылевой дьявол , огненный вихрь и паровой дьявол .

Торнадо чаще всего случаются в Северной Америке (особенно в центральных и юго-восточных регионах США, в просторечии известных как аллея торнадо ), Южной Африке , северо-западной и юго-восточной Европе, западной и юго-восточной Австралии, Новой Зеландии, Бангладеш и прилегающей восточной части Индии, а также на юго-востоке юга. Америка. Торнадо можно обнаружить до или в момент их возникновения с помощью импульсно-доплеровского радара путем распознавания закономерностей в данных о скорости и отражательной способности, таких как эхо-сигналы от крюка или шары обломков , а также с помощью усилий наблюдателей штормов .

Шкалы оценки торнадо

Существует несколько шкал для оценки силы смерчей. Шкала Fujita оценивает торнадо по нанесенному ущербу, и в некоторых странах была заменена на обновленную расширенную шкалу Fujita . Торнадо F0 или EF0, самая слабая категория, повреждает деревья, но не существенные конструкции. F5 или EF5 смерч, самая сильная категория, срывает здания от их фундаментов и могут деформировать большие небоскребы . Аналогичная шкала TORRO варьируется от T0 для чрезвычайно слабых торнадо до T11 для самых мощных известных торнадо. Данные допплеровского радара , фотограмметрия и образцы вихрей на земле ( трохоидальные метки) также могут быть проанализированы для определения интенсивности и присвоения рейтинга.

Торнадо возле Анадарко, Оклахома , 1999 г. Воронка - это тонкая трубка, идущая от облака до земли. Нижняя часть этого торнадо окружена полупрозрачным облаком пыли, поднятым сильными ветрами торнадо на поверхности. Ветер смерча имеет гораздо больший радиус, чем сама воронка.
Все торнадо в континентальной части Соединенных Штатов , 1950–2013 гг., Нанесены на график по средней точке, наивысшая шкала F сверху, на Аляске и Гавайях пренебрежимо мало, источник -
Центр прогнозирования штормов NOAA .

Этимология

Слово « торнадо» происходит от испанского слова «торнадо» (причастие прошедшего времени от «повернуть» или «разорвать»). Противоположные явления торнадо являются широко распространенным, прямолинейными derechoes ( / д ə г / с Испанским : Derecho [deˈɾetʃo] , "прямой"). Торнадо также обычно называют «смерч» или старомодным разговорным термином « циклон» .

Определения

Торнадо - это сильно вращающийся столб воздуха, соприкасающийся с землей, либо висящий из кучевого облака, либо под ним, и часто (но не всегда) видимый как воронкообразное облако. Чтобы вихрь был классифицирован как торнадо, он должен контактировать как с землей, так и с основанием облака. Термин точно не определен; например, существуют разногласия относительно того, представляют ли отдельные приземления одной и той же воронки отдельные торнадо. Торнадо относится к вихрю ветра, а не к облаку конденсации.

Облако воронки

У этого торнадо нет воронкообразного облака; однако вращающееся облако пыли указывает на то, что на поверхности дуют сильные ветры, и, следовательно, это настоящий торнадо.

Торнадо не обязательно видно; однако интенсивное низкое давление, вызванное высокими скоростями ветра (как описано в принципе Бернулли ) и быстрым вращением (из-за циклострофического баланса ), обычно вызывает конденсацию водяного пара в воздухе в облачные капли из-за адиабатического охлаждения . Это приводит к образованию видимого воронкообразного облака или воронки для конденсата.

Есть некоторые разногласия по поводу определения воронки-облака и конденсационной воронки. Согласно Глоссарию метеорологии , воронкообразное облако - это любое вращающееся облако, подвешенное к кучевым или кучево-дождевым облакам, и, таким образом, большинство торнадо подпадают под это определение. Среди многих метеорологов термин «воронкообразное облако» строго определяется как вращающееся облако, которое не связано с сильными ветрами у поверхности, а конденсационная воронка - это широкий термин для любого вращающегося облака под кучевым облаком.

Торнадо часто начинаются с воронкообразных облаков без связанных с ними сильных ветров на поверхности, и не все воронкообразные облака превращаются в торнадо. Большинство торнадо вызывают сильные ветры на поверхности, в то время как видимая воронка все еще находится над землей, поэтому трудно различить разницу между воронкообразным облаком и торнадо на расстоянии.

Вспышки и семьи

Иногда один шторм порождает более одного торнадо одновременно или последовательно. Множественные торнадо, создаваемые одной штормовой камерой , называются «семейством торнадо». Иногда из одной и той же крупномасштабной штормовой системы порождается несколько торнадо. Если нет перерыва в деятельности, это считается вспышкой торнадо (хотя термин «вспышка торнадо» имеет разные определения). Период в несколько дней подряд со вспышками торнадо в одной и той же общей зоне (порожденный несколькими погодными системами) представляет собой последовательность вспышек торнадо, иногда называемую продолжительной вспышкой торнадо.

Характеристики

Размер и форма

Клиновидный торнадо шириной почти в милю, обрушившийся на Бингер, штат Оклахома, в 1981 году.

Большинство торнадо имеют вид узкой воронки в несколько сотен ярдов (метров) в поперечнике с небольшим облаком обломков у земли. Торнадо могут быть полностью скрыты дождем или пылью. Эти торнадо особенно опасны, поскольку их могут не заметить даже опытные метеорологи. Торнадо могут иметь разные формы и размеры.

Небольшие, относительно слабые смерчи можно увидеть только в виде небольшого вихря пыли на земле. Хотя воронка для конденсата может не доходить до земли, если скорость ветра у поверхности превышает 40 миль в час (64 км / ч), циркуляция считается торнадо. Торнадо с почти цилиндрическим профилем и относительно небольшой высотой иногда называют «дымоходным» смерчем. Большие торнадо, ширина которых не меньше их высоты от облака до земли, могут выглядеть как большие клинья, воткнутые в землю, и поэтому известны как «клинные торнадо» или «клинья». Классификация «дымохода» также используется для этого типа торнадо, если в остальном он соответствует этому профилю. Клин может быть настолько широким, что кажется блоком темных облаков, шире, чем расстояние от основания облака до земли. Даже опытные наблюдатели штормов могут не заметить разницу между низко висящим облаком и клиновым торнадо на расстоянии. Многие, но не все крупные торнадо являются клиньями.

Веревочный торнадо в стадии рассеивания, найденный недалеко от Текумсе, Оклахома .

Торнадо на стадии рассеивания могут напоминать узкие трубы или веревки и часто изгибаются или скручиваются в сложные формы. Говорят, что эти торнадо «выходят наружу» или становятся «веревочным торнадо». Когда они вытягиваются, длина их воронки увеличивается, что заставляет ветер внутри воронки ослабевать из-за сохранения углового момента . Множественные вихри торнадо могут выглядеть как семейство вихрей, вращающихся вокруг общего центра, или они могут быть полностью скрыты конденсатом, пылью и обломками, представляя собой единую воронку.

В Соединенных Штатах торнадо в среднем составляют около 150 м в поперечнике и перемещаются по земле на расстояние 5 миль (8,0 км). Однако существует широкий диапазон размеров торнадо. Слабые торнадо или сильные, но рассеивающие торнадо могут быть чрезвычайно узкими, иногда всего несколько футов или нескольких метров в поперечнике. Сообщалось, что у одного торнадо был поврежден путь длиной всего 7 футов (2,1 м). С другой стороны, клиновидные торнадо могут иметь путь повреждения в милю (1,6 км) шириной или более. Торнадо, повлиявшим Hallam, Небраска 22 мая 2004 года, было до 2,5 мили (4,0 км) в ширину на земле, и торнадо в Эль - Рино, штат Оклахома 31 мая 2013 года было примерно 2,6 мили (4,2 км) в ширину, самый широкий за всю историю.

Что касается длины пути, то торнадо из трех штатов , поразивший некоторые районы Миссури , Иллинойса и Индианы 18 марта 1925 года, непрерывно находился на земле на протяжении 219 миль (352 км). Многие торнадо, длина пути которых составляет 100 миль (160 км) или более, состоят из семейства торнадо, которые образовались в быстрой последовательности; однако нет никаких существенных доказательств того, что это произошло в случае Торнадо с тремя штатами. Фактически, современный повторный анализ пути предполагает, что торнадо, возможно, начался на 15 миль (24 км) западнее, чем предполагалось ранее.

Появление

Торнадо могут иметь широкий диапазон цветов в зависимости от среды, в которой они образуются. Те, что образуются в сухой среде, могут быть почти невидимыми, отмеченными только кружащимися обломками у основания воронки. Конденсационные воронки, которые собирают мало или совсем не собирают мусора, могут быть серыми или белыми. Путешествуя по водоему (как смерч), смерчи могут становиться белыми или даже синими. Медленно движущиеся воронки, в которые попадает значительное количество мусора и грязи, обычно темнее и приобретают цвет мусора. Торнадо на Великих равнинах может покраснеть из-за красноватого оттенка почвы, а торнадо в горных районах могут путешествовать по заснеженной земле, становясь белыми.

Фотографии торнадо 30 мая 1976 года в Ваурика, Оклахома , сделанные двумя фотографами почти одновременно. На верхнем снимке торнадо освещен солнечным светом, сфокусированным из-за камеры , поэтому воронка выглядит голубоватой. На нижнем изображении, где камера смотрит в противоположном направлении, солнце находится позади торнадо, что придает ему темный вид.

Условия освещения - главный фактор появления торнадо. Торнадо, подсвеченный сзади (если смотреть на солнце позади него), кажется очень темным. Тот же самый торнадо, наблюдаемый при взгляде на солнце позади наблюдателя, может казаться серым или ярко-белым. Торнадо, возникающие во время заката, могут быть разных цветов, проявляясь в оттенках желтого, оранжевого и розового.

Пыль, поднимаемая ветрами родительской грозы, сильным дождем и градом, а также темнотой ночи - все это факторы, которые могут уменьшить видимость торнадо. Торнадо, возникающие в этих условиях, особенно опасны, поскольку только наблюдения с помощью метеорологического радиолокатора или, возможно, звук приближающегося торнадо служат предупреждением для тех, кто находится на пути шторма. Наиболее значительные торнадо образуются под восходящим потоком шторма , где нет дождя, что делает их видимыми. Кроме того, большинство торнадо происходит ближе к вечеру, когда яркое солнце может проникать даже в самые густые облака. Ночные смерчи часто освещаются частыми молниями.

Существует все больше доказательств, в том числе доплеровского на колесах мобильных радиолокационных изображений и свидетельство очевидцев, что большинство торнадо имеет ясный, спокойный центр с крайне низким давлением, похожее на глаз из тропических циклонов . Говорят, что молния является источником света для тех, кто утверждает, что видел торнадо изнутри.

Вращение

Торнадо обычно вращаются циклонически (если смотреть сверху, это против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном ). В то время как крупномасштабные штормы всегда циклонически вращаются из-за эффекта Кориолиса , грозы и торнадо настолько малы, что прямое влияние эффекта Кориолиса неважно, о чем свидетельствуют их большие числа Россби . Суперячейки и торнадо циклонически вращаются при численном моделировании, даже когда эффект Кориолиса не учитывается. Мезоциклоны и торнадо низкого уровня обязаны своим вращением сложным процессам в суперячейке и окружающей среде.

Примерно 1 процент торнадо вращается в антициклоническом направлении в северном полушарии. Как правило, такие слабые системы, как наземные смерчи и порывы ветра, могут вращаться антициклонически, и обычно только те, которые образуются на стороне антициклонического сдвига нисходящего потока с задней стороны (RFD) в циклонической суперячейке. В редких случаях антициклонические торнадо формируются вместе с мезоантициклоном антициклонической суперячейки, таким же образом, как типичный циклонический торнадо, или в качестве сопутствующего торнадо, либо спутникового торнадо, либо связанного с антициклоническими вихрями внутри суперячейки.

Звук и сейсмология

Иллюстрация генерации инфразвука в торнадо Инфразвуковой программой Лаборатории исследования системы Земли

Торнадо широко излучают в акустическом спектре, а звуки вызываются несколькими механизмами. Сообщалось о различных звуках торнадо, в основном связанных со знакомыми звуками для свидетеля и, как правило, с некоторыми вариациями свистящего рева. Часто сообщаемые звуки включают в себя грузовой поезд, стремительные пороги или водопад, близлежащий реактивный двигатель или их комбинации. Многие торнадо не слышны на большом расстоянии; характер и расстояние распространения слышимого звука зависят от атмосферных условий и топографии.

Ветры вихря торнадо и составляющих его турбулентных водоворотов , а также взаимодействие воздушного потока с поверхностью и обломками вносят свой вклад в звуки. Воронкообразные облака также производят звуки. Воронкообразные облака и небольшие торнадо сообщаются как свист, нытье, жужжание или жужжание бесчисленных пчел или электричество, или более или менее гармоничные, тогда как о многих торнадо сообщают как о непрерывном глубоком грохоте или нерегулярном звуке «шума».

Поскольку многие торнадо слышны только в непосредственной близости, звук не следует рассматривать как надежный предупреждающий сигнал о торнадо. Торнадо - не единственный источник таких звуков во время сильной грозы; любой сильный, разрушительный ветер, сильный град с градом или продолжительный гром во время грозы могут издавать ревущий звук.

Торнадо также создают идентифицируемые неслышимые инфразвуковые сигнатуры.

В отличие от звуковых сигнатур, торнадические сигнатуры изолированы; из-за распространения низкочастотного звука на большие расстояния продолжаются усилия по разработке устройств для предсказания и обнаружения торнадо с дополнительной ценностью для понимания морфологии, динамики и создания торнадо. Торнадо также создают заметную сейсмическую сигнатуру, и продолжаются исследования по ее изоляции и пониманию процесса.

Электромагнитные, молниеносные и другие эффекты

Торнадо излучают в электромагнитном спектре с обнаружением сферических эффектов и эффектов электрического поля . Наблюдаются корреляции между смерчами и образцами молний. Торнадические бури не содержат больше молний, ​​чем другие бури, а некоторые смертельные ячейки вообще не производят молний. Чаще всего общая грозовая активность облако-земля (CG) уменьшается, когда торнадо касается поверхности, и возвращается к базовому уровню, когда торнадо рассеивается. Во многих случаях сильные торнадо и грозы демонстрируют повышенное и аномальное преобладание разрядов CG положительной полярности. Электромагнетизм и молния имеют мало или не имеют никакого отношения непосредственно к тому, что движет торнадо (торнадо в основном является термодинамическим явлением), хотя есть вероятные связи со штормом и окружающей средой, влияющими на оба явления.

О светимости сообщалось в прошлом, и, вероятно, это связано с неправильной идентификацией внешних источников света, таких как молния, городские огни и электрические вспышки из ломаных линий, поскольку внутренние источники сейчас редко регистрируются и, как известно, никогда не регистрировались. Помимо ветра, торнадо также демонстрируют изменения атмосферных переменных, таких как температура , влажность и давление . Например, 24 июня 2003 г. недалеко от Манчестера, Южная Дакота , зонд зафиксировал снижение давления на 100 мбар ( гПа ) (2,95  дюйма рт. Ст. ). Давление постепенно падало по мере приближения вихря, затем очень быстро падало до 850 мбар ( гПа ) (25,10  дюймов ртутного столба ) в ядре сильного торнадо, а затем быстро возрастало по мере удаления вихря, что приводило к появлению V-образного следа давления. В непосредственной близости от торнадо температура имеет тенденцию к снижению, а содержание влаги - к увеличению.

Жизненный цикл

Последовательность изображений, показывающих рождение торнадо. Сначала опускается вращающееся основание облака. Это опускание превращается в воронку, которая продолжает опускаться, в то время как у поверхности накапливаются ветры, поднимающие пыль и мусор и вызывающие повреждения. По мере того, как давление продолжает падать, видимая воронка расширяется до земли. Этот смерч около Диммитта, штат Техас , был одним из самых наблюдаемых сильных торнадо в истории.

Отношения Supercell

Торнадо часто возникают из класса гроз, известного как суперячейки. Суперячейки содержат мезоциклоны , область организованного вращения на высоте нескольких миль в атмосфере, обычно 1–6 миль (1,6–9,7 км) в поперечнике. Наиболее сильные торнадо (от EF3 до EF5 по расширенной шкале Фудзита ) развиваются из суперячейек. Помимо торнадо, в такие штормы обычны очень сильный дождь, частые молнии, сильные порывы ветра и град.

Большинство торнадо из суперячейки следуют узнаваемому жизненному циклу, который начинается, когда увеличивающееся количество осадков увлекает за собой область быстро опускающегося воздуха, известную как нисходящий поток с задней стороны (RFD). Этот нисходящий поток ускоряется по мере приближения к земле и увлекает за собой вращающийся мезоциклон суперячейки к земле.

Состоит из восьми изображений, снятых последовательно во время торнадо, образовавшегося в Канзасе в 2016 году.

Формирование

По мере того, как мезоциклон опускается ниже основания облака, он начинает втягивать прохладный влажный воздух из области нисходящего потока бури. Конвергенция теплого воздуха в восходящем потоке и холодного воздуха вызывает образование вращающегося пристенного облака. RFD также фокусирует основание мезоциклона, заставляя его втягивать воздух из все меньшей и меньшей площади на земле. По мере того, как восходящий поток усиливается, он создает область низкого давления на поверхности. Это тянет сфокусированный мезоциклон вниз в виде видимой воронки для конденсата. По мере того, как воронка опускается, RFD также достигает земли, раздуваясь наружу и создавая фронт порыва, который может нанести серьезный ущерб на значительном расстоянии от торнадо. Обычно воронкообразное облако начинает наносить ущерб земле (превращаясь в торнадо) в течение нескольких минут после того, как RFD достигает земли.

Зрелость

Изначально у торнадо есть хороший источник теплого влажного воздуха, поступающего внутрь, чтобы питать его, и он растет, пока не достигнет «зрелой стадии». Это может длиться от нескольких минут до более часа, и в течение этого времени смерч часто причиняет наибольший ущерб, а в редких случаях может достигать более одной мили (1,6 км) в поперечнике. Атмосфера с низким давлением в основании торнадо важна для долговечности системы. Тем временем RFD, теперь область прохладных приземных ветров, начинает охватывать торнадо, перекрывая приток теплого воздуха, который ранее питал торнадо.

Рассеивание

Когда RFD полностью охватывает и перекрывает подачу воздуха торнадо, вихрь начинает ослабевать, становясь тонким и похожим на веревку. Это «стадия рассеивания», часто длящаяся не более нескольких минут, после которой смерч заканчивается. На этом этапе на форму торнадо сильно влияют ветры родительского шторма, и он может превращаться в фантастические узоры. Несмотря на то, что торнадо рассеивается, он все еще может причинить ущерб. Шторм сжимается в трубку, похожую на веревку, и из-за сохранения момента количества движения ветер может усилиться в этой точке.

Когда торнадо входит в стадию рассеивания, связанный с ним мезоциклон также часто ослабевает, так как нисходящий поток с заднего бока перекрывает приток, питающий его. Иногда в интенсивных суперячейках торнадо могут развиваться циклически . По мере того, как первый мезоциклон и связанный с ним торнадо рассеиваются, приток шторма может быть сконцентрирован в новой области ближе к центру шторма и, возможно, подпитывает новый мезоциклон. Если новый мезоциклон разовьется, цикл может начаться снова, создав один или несколько новых торнадо. Иногда старый (закрытый) мезоциклон и новый мезоциклон одновременно вызывают торнадо.

Хотя это широко распространенная теория того, как большинство торнадо образуются, живут и умирают, она не объясняет образование более мелких торнадо, таких как наземные смерчи, долгоживущие торнадо или торнадо с множественными вихрями. Каждый из них имеет разные механизмы, влияющие на их развитие, однако большинство торнадо следуют схеме, аналогичной этой.

Типы

Множественный вихрь

Торнадо с множеством вихрей возле Далласа, штат Техас, 2 апреля 1957 года.

Множественного вихря торнадо представляет собой тип торнадо , в котором две или более колонны спиннинг воздуха вращаются вокруг своей оси , и в то же время вращаются вокруг общего центра. Мультивихревая структура может возникать практически в любой циркуляции, но очень часто наблюдается при сильных торнадо. Эти вихри часто создают небольшие участки с более серьезным повреждением вдоль основного пути торнадо. Это явление отличается от спутникового торнадо , который представляет собой более мелкий торнадо, который образуется очень близко к большому сильному торнадо, содержащемуся в том же мезоциклоне. Спутниковый торнадо может " вращаться " вокруг более крупного торнадо (отсюда и название), создавая вид одного большого многовихревого торнадо. Однако у спутникового торнадо есть отчетливая циркуляция, и он намного меньше основной воронки.

Водяной смерч

Водяной смерч возле Флорида-Кис в 1969 году.

Смерч определяется Национальной метеорологической службы как торнадо над водой. Однако исследователи обычно отличают водяные смерчи «в хорошую погоду» от смерчей (то есть связанных с мезоциклоном). Водяные смерчи в хорошую погоду менее опасны, но гораздо более распространены и похожи на пыльных смерчей и наземных смерчей . Они образуются в основании больших кучевых облаков над тропическими и субтропическими водами. У них относительно слабые ветры, гладкие ламинарные стенки и, как правило, они движутся очень медленно. Чаще всего они встречаются на островах Флорида-Кис и в северной части Адриатического моря . В отличие от них, смерчи более сильные смерчи над водой. Они образуются над водой подобно мезоциклоническим торнадо или представляют собой более сильные торнадо, которые пересекают воду. Поскольку они образуются в результате сильных гроз и могут быть гораздо более интенсивными, быстрыми и долговечными, чем водяные смерчи в хорошую погоду, они более опасны. В официальной статистике торнадо водяные смерчи обычно не учитываются, если они не затрагивают землю, хотя некоторые европейские погодные агентства считают водяные смерчи и смерчи вместе.

Смерч

Landspout или пыль трубка торнадо , торнадо не связан с мезоциклоном. Название происходит от их характеристики как «водяной смерч на суше в хорошую погоду». Водяные смерчи и наземные смерчи имеют много общих характеристик, включая относительную слабость, короткий срок службы и небольшую гладкую воронку для конденсата, которая часто не достигает поверхности. Морские смерчи также создают отчетливо ламинарное облако пыли при контакте с землей из-за их механики, отличной от настоящих мезоформных торнадо. Хотя обычно они слабее классических торнадо, они могут вызывать сильный ветер, который может нанести серьезный ущерб.

Подобные тиражи

Gustnado

Gustnado или фронт порывы торнадо , является небольшим, вертикальным вихревым связан с фронтом порывов или Downburst . Поскольку они не связаны с основанием облаков, ведутся споры о том, являются ли порывы торнадо или нет. Они образуются, когда быстро движущийся холодный сухой выходящий из грозы воздух проходит через массу неподвижного теплого влажного воздуха около границы выхода, что приводит к эффекту «катящегося» (часто проявляется в виде катящегося облака ). Если сдвиг ветра на низком уровне достаточно силен, вращение можно повернуть по вертикали или диагонали и коснуться земли. Результат - порыв. Обычно они вызывают небольшие участки с более сильным повреждением от вращательного ветра среди участков с повреждением от прямолинейного ветра.

Пыльный дьявол

Пыльный дьявол в Аризоне

Дьявол пыли (также известный как вихрь) напоминает торнадо тем , что она представляет собой вертикальный вихревой столб воздуха. Однако они образуются при ясном небе и не сильнее самых слабых торнадо. Они образуются, когда в жаркий день у земли образуется сильный конвективный восходящий поток. При достаточном сдвиге ветра на малых высотах столб горячего поднимающегося воздуха может вызвать небольшое циклоническое движение, которое можно увидеть у земли. Они не считаются торнадо, потому что образуются в ясную погоду и не связаны с облаками. Однако иногда они могут привести к серьезным повреждениям.

Огненные вихри

Мелкомасштабные, похожие на торнадо циркуляции могут происходить вблизи любого интенсивного поверхностного источника тепла. Те, что возникают вблизи сильных лесных пожаров , называются огненными вихрями . Они не считаются смерчами, за исключением тех редких случаев , когда они подключаются к pyrocumulus или другому облаку cumuliform выше. Огненные вихри обычно не такие сильные, как смерчи, связанные с грозами. Однако они могут нанести значительный ущерб.

Паровые дьяволы

Пара черт является вращающейся восходящий поток от 50 до 200 метров в ширину , что предполагает использование пара или дыма. Эти образования не связаны с высокими скоростями ветра, а совершают лишь несколько оборотов в минуту. Паровые дьяволы очень редки. Чаще всего они образуются из дыма, выходящего из дымовой трубы электростанции. Горячие источники и пустыни также могут быть подходящими местами для образования более плотного и быстро вращающегося парового дьявола. Явление может происходить над водой, когда холодный арктический воздух проходит над относительно теплой водой.

Интенсивность и повреждение

Классификация рейтингов торнадо
F0
EF0
F1
EF1
F2
EF2
F3
EF3
F4
EF4
F5
EF5
Слабый Сильный Жестокий
Значительный
Интенсивный

Шкала Фудзита и Расширенная шкала Фудзиты оценивают торнадо по нанесенному ущербу. Усовершенствованная шкала Фудзита (EF) была обновлением старой шкалы Фудзиты, сделанной экспертами с использованием инженерных оценок ветра и улучшенных описаний повреждений. Шкала EF была разработана таким образом, чтобы смерч, оцененный по шкале Фудзиты, получал такой же числовой рейтинг, и была внедрена в США в 2007 году. Торнадо EF0, вероятно, повредит деревья, но не существенные конструкции, тогда как торнадо EF5 может разорвать здания отрываются от фундамента, оставляя их голыми, и даже деформируют большие небоскребы . Аналогичная шкала TORRO варьируется от T0 для чрезвычайно слабых торнадо до T11 для самых мощных известных торнадо. Данные доплеровского метеорологического радиолокатора , фотограмметрия и характер водоворотов ( циклоидальные метки) также могут быть проанализированы для определения интенсивности и присвоения рейтинга.

Дом с повреждениями EF1 . Крыша и гаражные ворота были повреждены, но стены и несущие конструкции остались нетронутыми.

Торнадо различаются по интенсивности независимо от формы, размера и местоположения, хотя сильные торнадо обычно больше слабых. Связь с длиной и продолжительностью треков также различается, хотя торнадо с более длинными следами обычно сильнее. В случае сильных торнадо, только небольшая часть пути имеет сильную интенсивность, большая часть из них - от субвихрей .

В Соединенных Штатах 80% торнадо - это торнадо EF0 и EF1 (от T0 до T3). Частота возникновения быстро падает с увеличением силы - менее 1% - это сильные торнадо (EF4, T8 или более сильные). Текущие данные могут значительно недооценивать частоту сильных (EF2-EF3) и сильных (EF4-EF5) торнадо, поскольку оценки интенсивности на основе ущерба ограничиваются структурами и растительностью, на которые воздействует торнадо. Торнадо может быть гораздо более сильным ветром, чем показывает его рейтинг на основе урона, если его самые сильные ветры возникают вдали от подходящих индикаторов ущерба, например, в открытом поле. За пределами Аллеи торнадо и в Северной Америке в целом сильные торнадо крайне редки. Это, по-видимому, в основном связано с меньшим количеством торнадо в целом, поскольку исследования показывают, что распределение интенсивности торнадо во всем мире довольно похоже. Несколько значительных торнадо ежегодно происходят в Европе, Азии, южной части Африки и юго-востоке Южной Америки.

Климатология

Районы по всему миру, где наиболее вероятно появление торнадо, обозначены оранжевой заливкой.

В Соединенных Штатах больше всего торнадо из всех стран, почти в четыре раза больше, чем предполагалось во всей Европе, не считая водяных смерчей. Во многом это связано с уникальной географией континента. Северная Америка - большой континент, простирающийся от тропиков на север до арктических областей, и на нем нет крупного горного хребта с востока на запад, который блокировал бы воздушный поток между этими двумя областями. В средних широтах , где происходит большинство торнадо в мире, Скалистые горы блокируют влагу и изгибают атмосферный поток , вынуждая более сухой воздух на средних уровнях тропосферы из-за нисходящего ветра и вызывая образование области низкого давления с подветренной стороны. к востоку от гор. Увеличенный западный поток от Скалистых гор вызывает образование сухой линии, когда поток наверху сильный, в то время как Мексиканский залив питает обильную влажность низкого уровня в южном потоке к его востоку. Эта уникальная топография допускает частые столкновения теплого и холодного воздуха, условия, которые порождают сильные, продолжительные штормы в течение всего года. Большая часть этих торнадо формируется в районе центральной части Соединенных Штатов, известном как Аллея торнадо . Эта область простирается в Канаду, особенно в Онтарио и провинции Прерии , хотя юго-восток Квебека , внутренние районы Британской Колумбии и западный Нью-Брансуик также подвержены торнадо. Торнадо также случаются на северо-востоке Мексики.

В США в среднем регистрируется около 1200 торнадо в год, за ними следует Канада, в среднем 62 случая в год. У NOAA в Канаде средний показатель - 100 в год. Нидерланды имеет самое высокое среднее число зарегистрированных торнадо в район каких - либо страны (более 20, или 0,0013 за кв мили (0,00048 на км 2 ), ежегодно), а затем в Великобритании (около 33, или 0,00035 за кв мили (0,00013 на км 2 ), в год), хотя они менее интенсивны, короче и причиняют незначительный ущерб.

Интенсивная активность торнадо в США. Области более темного цвета обозначают область, обычно называемую Аллеей Торнадо .

Торнадо убивает в среднем 179 человек в год в Бангладеш, больше всего в мире. Причины этого включают высокую плотность населения в регионе, низкое качество строительства и отсутствие знаний о безопасности торнадо. Другие регионы мира, где часто бывают торнадо, включают Южную Африку, район бассейна Ла-Плата , части Европы, Австралию и Новую Зеландию, а также Дальневосточную Азию.

Торнадо чаще всего случаются весной и реже - зимой, но торнадо могут возникать в любое время года при наличии благоприятных условий. Весна и осень характеризуются пиками активности, поскольку это сезоны, когда присутствуют более сильные ветры, сдвиги ветра и атмосферная нестабильность. Торнадо сосредоточены в правом переднем квадранте тропических циклонов, падающих на сушу , которые, как правило, происходят в конце лета и осенью. Торнадо также могут возникать в результате мезовихрей на стенках глаз , которые сохраняются до выхода на сушу.

Возникновение торнадо сильно зависит от времени суток из-за солнечного нагрева . Во всем мире большинство торнадо происходит ближе к вечеру, между 15:00 и 19:00 по местному времени, с пиком около 17:00. Разрушительные торнадо могут возникать в любое время суток. Gainesville Tornado 1936, один из самых страшных торнадо в истории, произошло в 8:30 утра по местному времени.

В Соединенном Королевстве самый высокий уровень торнадо на единицу площади суши в мире. Неустойчивые условия и погодные фронты пересекают Британские острова в любое время года и несут ответственность за нерест торнадо, которые, следовательно, образуются в любое время года. В Соединенном Королевстве происходит не менее 34 торнадо в год, а возможно, до 50. Большинство торнадо в Соединенном Королевстве слабые, но иногда они бывают разрушительными. Например, торнадо в Бирмингеме в 2005 г. и торнадо в Лондоне в 2006 г. зарегистрировали F2 по шкале Фуджиты и оба причинили значительный ущерб и травмы.

Связь с климатом и изменением климата

Ежегодный подсчет подтвержденных торнадо в США. Увеличение количества наблюдений в 1990 году совпало с введением доплеровского метеорологического радиолокатора.

Существуют ассоциации с различными климатическими и экологическими тенденциями. Например, повышение температуры поверхности моря в регионе-источнике (например, в Мексиканском заливе и Средиземном море ) увеличивает содержание влаги в атмосфере. Повышенная влажность может способствовать усилению суровой погоды и активности торнадо, особенно в прохладное время года.

Некоторые данные свидетельствуют о том, что Южное колебание слабо коррелирует с изменениями активности торнадо, которые варьируются в зависимости от сезона и региона, а также от того, является ли фаза ENSO фазой Эль-Ниньо или Ла-Нинья . Исследования показали, что зимой и весной на центральных и южных равнинах США во время Эль-Ниньо на центральных и южных равнинах США происходит меньше торнадо и град, а во время Ла-Нинья - больше, чем в годы, когда температура в Тихом океане относительно стабильна. Условия океана можно использовать для прогнозирования экстремальных весенних штормов на несколько месяцев вперед.

Климатические сдвиги могут повлиять на торнадо через телесвязь при смещении струйного течения и более крупных погодных условиях. Связь между климатом и торнадо осложняется силами, влияющими на более широкие закономерности, и местной нюансированной природой торнадо. Хотя есть основания подозревать, что глобальное потепление может повлиять на тенденции активности торнадо, подобный эффект еще не выявлен из-за сложности, локального характера штормов и проблем с качеством базы данных. Любой эффект будет зависеть от региона.

Обнаружение

Путь торнадо через Висконсин 21 августа 1857 г.

Жесткие попытки предупредить о торнадо начались в Соединенных Штатах в середине 20 века. До 1950-х годов единственный метод обнаружения торнадо заключался в том, чтобы увидеть его на земле. Часто новости о торнадо доходили до местного метеорологического управления после урагана. Однако с появлением метеорологических радаров районы, расположенные рядом с местным офисом, могли получать предварительное предупреждение о суровой погоде. Первые публичные предупреждения о торнадо были выпущены в 1950 году, а первые часы для наблюдения за торнадо и конвективные прогнозы появились в 1952 году. В 1953 году было подтверждено, что отголоски крюка связаны с торнадо. Распознавая эти радиолокационные сигнатуры, метеорологи могли обнаруживать грозы, которые, вероятно, производят торнадо на расстоянии нескольких миль.

Радар

Сегодня в большинстве развитых стран есть сеть метеорологических радаров, которые служат основным методом обнаружения сигнатур крючков, которые, вероятно, связаны с торнадо. В США и некоторых других странах используются доплеровские метеорологические радиолокационные станции. Эти устройства измеряют скорость и радиальное направление (к радару или от него) ветра во время шторма и, таким образом, могут обнаруживать признаки вращения во время шторма на расстоянии более ста миль (160 км). Когда штормы далеки от радара, наблюдаются только области вверху в пределах шторма, а важные области ниже не отбираются. Разрешение данных также уменьшается с удалением от радара. Некоторые метеорологические ситуации, ведущие к торнадогенезу, не могут быть легко обнаружены радаром, и развитие торнадо может иногда происходить быстрее, чем радар может завершить сканирование и отправить пакет данных. Доплеровские радиолокационные системы могут обнаруживать мезоциклоны в грозе сверхъячейки. Это позволяет метеорологам прогнозировать образование торнадо во время гроз.

Доплеровский на колеса радиолокационной петли крюка эха и связанный с мезоциклоном в Гошен Каунти, штат Вайоминг на 5 июня 2009 года . Сильные мезоциклоны проявляются в виде смежных областей желтого и синего цвета (на других радарах - ярко-красных и ярко-зеленых) и обычно указывают на надвигающийся или возникающий торнадо.

Обнаружение шторма

В середине 1970-х годов Национальная метеорологическая служба США (NWS) увеличила свои усилия по обучению наблюдателей штормов, чтобы они могли определять ключевые особенности штормов, которые указывают на сильный град, разрушительные ветры и торнадо, а также на разрушения штормов и внезапные наводнения . Программа называлась Skywarn , и сыщики были местные депутаты шерифа, государственные солдаты, пожарные, водители скорой помощи, радиолюбители , гражданской обороны (ныне управление чрезвычайными ситуациями ) корректировщиков, штормовые преследователи , и простые граждане. Когда ожидается суровая погода, местные службы погоды просят этих наблюдателей следить за суровой погодой и немедленно сообщать о любых торнадо, чтобы офис мог предупредить об опасности.

Споттеры обычно обучаются NWS от имени своих организаций и отчитываются перед ними. Организации активируют системы оповещения населения, такие как сирены и систему оповещения о чрезвычайных ситуациях (EAS), и направляют отчет в NWS. В Соединенных Штатах насчитывается более 230 000 подготовленных наблюдателей погоды Skywarn.

В Канаде аналогичная сеть добровольцев-наблюдателей за погодой под названием Canwarn помогает определить суровую погоду, насчитывая более 1000 добровольцев. В Европе несколько стран создают сети наблюдателей под эгидой Skywarn Europe, а Организация по исследованию торнадо и штормов (TORRO) поддерживает сеть наблюдателей в Соединенном Королевстве с 1974 года.

Спотчики штормов необходимы, потому что радиолокационные системы, такие как NEXRAD, обнаруживают сигнатуры, указывающие на наличие торнадо, а не торнадо как таковое. Радар может выдать предупреждение до того, как появятся какие-либо визуальные свидетельства торнадо или надвигающегося торнадо, но достоверная информация от наблюдателя может дать окончательную информацию. Способность корректировщика видеть то, что радар не может видеть, особенно важна по мере увеличения расстояния от радиолокационной станции, потому что луч радара становится все выше по высоте по мере удаления от радара, в основном из-за кривизны Земли, и луч также распространяется.

Визуальные доказательства

Вращающееся пристенное облако с прозрачной щелью для нисходящего потока на задней стороне, видимой слева сзади

Специалисты по наблюдению за штормами обучены определять, является ли шторм, видимый издалека, суперячейкой. Обычно они смотрят в его тыл, в главную область восходящего и притекающего течения . Под этим восходящим потоком находится база, свободная от дождя, и следующим этапом торнадогенеза является образование вращающегося пристенного облака . Подавляющее большинство сильных торнадо происходит со стеной облака на задней стороне суперячейки.

Свидетельства наличия суперячейки основаны на форме и структуре шторма, а также на таких особенностях облачной башни, как мощная и мощная башня с восходящим потоком, стойкая, большая вершина с превышением высоты, жесткая наковальня (особенно при отражении от сильного ветра на верхнем уровне ) и штопор. взгляд или полосы . Под штормом и ближе к тому месту, где находится большинство торнадо, свидетельство суперячейки и вероятность торнадо включает в себя полосы притока (особенно когда они изогнуты), такие как «бобровый хвост», и другие подсказки, такие как сила притока, тепло и влажность. о притоке воздуха, о том, как проявляется шторм с преобладанием оттока или притока и как далеко от пристенного облака находится ядро ​​атмосферных осадков на переднем фланге. Торнадогенез, скорее всего, происходит на границе восходящего потока и нисходящего потока с заднего фланга и требует баланса между оттоком и притоком.

Торнадо порождают только стенные облака, которые вращаются, и обычно они предшествуют торнадо от пяти до тридцати минут. Вращающиеся пристенные облака могут быть визуальным проявлением мезоциклона низкого уровня. За исключением низкоуровневой границы, торнадогенез очень маловероятен, если только не происходит нисходящий поток с заднего фланга, о чем обычно явно свидетельствует испарение облака, прилегающего к углу пристенного облака. Торнадо часто возникает сразу после этого или вскоре после него; во-первых, воронкообразное облако опускается, и почти во всех случаях к тому времени, когда оно достигает середины своего опускания, поверхностный водоворот уже развивается, что означает, что торнадо находится на земле, прежде чем конденсат соединит поверхностную циркуляцию с бурей. Торнадо также могут развиваться без пристенных облаков, под линиями флангов и на передней кромке. Споттеры наблюдают за всеми областями шторма, а также за основанием и поверхностью облаков .

Крайности

Карта путей торнадо в Супер Вспышке (3–4 апреля 1974 г.)

Торнадо, которому принадлежит наибольшее количество рекордов в истории, - это Торнадо из трех штатов , прорвавшееся через районы Миссури , Иллинойса и Индианы 18 марта 1925 года. Скорее всего, это был F5, хотя в ту эпоху торнадо не оценивался ни по какой шкале. Он является рекордсменом по самой длинной трассе (219 миль; 352 км), самой большой продолжительности (около 3,5 часов) и самой высокой скорости движения для значительного торнадо (73 миль / ч; 117 км / ч) в любой точке Земли. Кроме того, это самый смертоносный одиночный торнадо в истории Соединенных Штатов (695 погибших). Торнадо также был самым дорогостоящим торнадо в истории в то время (без поправки на инфляцию), но с тех пор его превзошли несколько других, если не учитывать изменения населения с течением времени. Когда затраты нормируются на богатство и инфляцию, сегодня он занимает третье место.

Самым смертоносным торнадо в мировой истории стал Торнадо Даултипур-Салтурия в Бангладеш 26 апреля 1989 года, в результате которого погибло около 1300 человек. В истории Бангладеш было не менее 19 торнадо, унесших жизни более 100 человек, что составляет почти половину от общего числа смерчей в остальном мире .

Самой масштабной вспышкой торнадо за всю историю наблюдений стала Супервспышка 2011 года , которая породила 360 подтвержденных торнадо над юго-востоком США, 216 из них - за один 24-часовой период. Предыдущим рекордом была супервспышка 1974 года, породившая 148 торнадо.

Хотя прямое измерение скорости самого сильного ветра торнадо практически невозможно, поскольку обычные анемометры будут разрушены сильным ветром и летящими обломками, некоторые торнадо были сканированы мобильными доплеровскими радиолокационными станциями , которые могут обеспечить хорошую оценку ветров торнадо. Самая высокая скорость ветра, когда-либо измеренная во время торнадо, которая также является самой высокой скоростью ветра, когда-либо зарегистрированной на планете, составляет 301 ± 20 миль в час (484 ± 32 км / ч) в районе F5 Bridge Creek-Moore, штат Оклахома , торнадо, в результате которого погибло 36 человек. люди. Показания были сняты на высоте около 100 футов (30 м) над землей.

Штормы, вызывающие торнадо, могут иметь интенсивные восходящие потоки, иногда превышающие 150 миль в час (240 км / ч). Обломки торнадо могут быть подняты в родительский шторм и унесены на очень большие расстояния. Торнадо, поразивший Грейт-Бенд, штат Канзас , в ноябре 1915 года, был крайним случаем, когда «дождь из обломков» прошел в 80 милях (130 км) от города, мешок муки был найден в 110 милях (180 км) от города. аннулированный чек из банка Грейт-Бенд был найден в поле за пределами Пальмиры, штат Небраска , в 305 милях (491 км) к северо-востоку. Водяные смерчи и торнадо были выдвинуты в качестве объяснения случаев дождя из рыбы и других животных .

Безопасность

Ущерб от торнадо в
Бирмингеме 2005 года . Бирмингемский торнадо - необычайно сильный пример торнадо в Соединенном Королевстве , повлекший за собой 19 травм, в основном из-за падения деревьев.

Хотя торнадо может ударить мгновенно, существуют меры предосторожности и профилактические меры, которые можно предпринять, чтобы повысить шансы на выживание. Власти, такие как Центр прогнозирования штормов, советуют иметь заранее определенный план на случай предупреждения о торнадо. Когда выдается предупреждение, посещение подвала или внутренней комнаты на первом этаже прочного здания значительно увеличивает шансы на выживание. В районах, подверженных торнадо, во многих зданиях есть подземные ливневые подвалы , которые спасли тысячи жизней.

В некоторых странах есть метеорологические агентства, которые распространяют прогнозы торнадо и повышают уровни предупреждения о возможном торнадо (например, часы и предупреждения о торнадо в США и Канаде). Метеорологические радиоприемники подают сигнал тревоги, когда для данной местности выдается предупреждение о суровой погоде, которое в основном доступно только в Соединенных Штатах. Если торнадо не находится далеко и хорошо виден, метеорологи советуют водителям парковать свои автомобили подальше от дороги (чтобы не блокировать аварийное движение) и найти надежное укрытие. Если поблизости нет прочного укрытия, лучшим вариантом будет спуститься в канаву. Переходы на автомагистралях - одно из худших мест для укрытия во время торнадо, поскольку ограниченное пространство может быть подвержено повышенному ветру и попаданию мусора под путепровод.

Мифы и заблуждения

Фольклор часто отождествляет зеленое небо с торнадо, и хотя это явление может быть связано с суровой погодой, нет никаких свидетельств, связывающих его именно с торнадо. Часто думают, что открытие окон уменьшит ущерб, нанесенный смерчем. Несмотря на то, что внутри сильного торнадо наблюдается большой перепад атмосферного давления , разница давления вряд ли нанесет значительный ущерб. Открытие окон может вместо этого увеличить серьезность повреждения торнадо. Сильный торнадо может разрушить дом независимо от того, открыты ли его окна или закрыты.

1999 Солт - Лейк - Сити смерч опровергнуто несколько заблуждений, в том числе идеи , что смерчи не могут происходить в городах.

Другое распространенное заблуждение состоит в том, что путепроводы на автомагистралях обеспечивают адекватное укрытие от торнадо. Это убеждение частично основано на широко распространенном видео, снятом во время вспышки торнадо в 1991 году недалеко от Андовера, штат Канзас , где съемочная группа и несколько других людей укрылись под эстакадой на Канзасской магистрали и благополучно уехали от проходящего мимо торнадо. Однако путепровод на автомагистрали является опасным местом во время торнадо, и участники видео остались в безопасности из-за маловероятного стечения событий: рассматриваемый шторм был слабым торнадо, торнадо не ударил непосредственно путепровод, а путепровод сам по себе имел уникальный дизайн. Из-за эффекта Вентури в ограниченном пространстве путепровода ускоряются ураганные ветры. Действительно, во время вспышки торнадо в Оклахоме в 1999 году 3 мая 1999 года три путепровода на автомагистралях были непосредственно поражены торнадо, и в каждом из трех мест произошел смертельный исход, а также множество опасных для жизни травм. Для сравнения: во время той же вспышки торнадо более 2000 домов были полностью разрушены и еще 7000 повреждены, и все же лишь несколько десятков человек погибли в своих домах.

Старое поверье заключается в том, что юго-западный угол подвала обеспечивает максимальную защиту во время торнадо. Самым безопасным местом является сторона или угол подземной комнаты, противоположной направлению приближения торнадо (обычно северо-восточный угол), или самая центральная комната на нижнем этаже. Укрытие в подвале, под лестницей или под прочным предметом мебели, например, верстаком, еще больше увеличивает шансы на выживание.

Есть районы, которые, по мнению людей, защищены от торнадо, находясь в городе, рядом с крупной рекой, холмом или горой, или даже если они защищены сверхъестественными силами. Известно, что смерчи пересекают крупные реки, поднимаются на горы, поражают долины и наносят ущерб нескольким городским центрам . Как правило, от торнадо не застрахована ни одна область, хотя некоторые районы более уязвимы, чем другие.

Текущее исследование

Доплеровский на колеса единицы наблюдения торнадо около Аттика, штат Канзас

Метеорология - относительно молодая наука, и изучение торнадо еще новее. Несмотря на то, что исследования велись около 140 лет и интенсивно в течение примерно 60 лет, некоторые аспекты торнадо все еще остаются загадкой. Ученые достаточно хорошо разбираются в развитии гроз и мезоциклонов, а также в метеорологических условиях, способствующих их образованию. Тем не менее, шаг от суперячейки или других соответствующих процессов формирования к торнадогенезу и предсказанию торнадических и не торнадных мезоциклонов еще не очень хорошо известен и является предметом многих исследований.

Также изучаются мезоциклон низкого уровня и растяжение завихренности низкого уровня, которое затягивается в торнадо, в частности, каковы процессы и какова взаимосвязь окружающей среды и конвективного шторма. Наблюдалось формирование мощных торнадо одновременно с мезоциклоном наверху (а не последующим мезоциклогенезом), а некоторые интенсивные торнадо произошли без мезоциклона среднего уровня.

В частности, интенсивно изучается роль нисходящих потоков , в частности, нисходящих потоков с задней стороны и бароклинных границ.

Надежное прогнозирование интенсивности и продолжительности жизни торнадо остается проблемой, как и детали, влияющие на характеристики торнадо в течение его жизненного цикла и торнадолиза. Другими богатыми областями исследований являются торнадо, связанные с мезовихрями в линейных грозовых структурах и в тропических циклонах.

Ученые до сих пор не знают точных механизмов, с помощью которых формируется большинство торнадо, а случайные торнадо все еще поражают без предупреждения о торнадо. Анализ наблюдений, включая как стационарные, так и мобильные (наземные и воздушные) на местах и инструменты дистанционного зондирования (пассивные и активные), порождает новые идеи и уточняет существующие представления. Численное моделирование также дает новое понимание, поскольку наблюдения и новые открытия интегрируются в наше физическое понимание, а затем проверяются в компьютерном моделировании, которое подтверждает новые представления, а также дает совершенно новые теоретические открытия, многие из которых в противном случае недостижимы. Важно отметить, что разработка новых технологий наблюдений и установка сетей наблюдения с более точным пространственным и временным разрешением способствовали лучшему пониманию и лучшему прогнозированию.

Исследовательские программы, в том числе полевые проекты, такие как проекты VORTEX (Проверка происхождения вращения в эксперименте с торнадо), развертывание TOTO (обсерватория торнадо TOtable), Doppler on Wheels (DOW) и десятки других программ, надеются решить многие вопросы, которые до сих пор беспокоят метеорологов. Университеты, правительственные учреждения, такие как Национальная лаборатория сильных штормов , метеорологи из частного сектора и Национальный центр атмосферных исследований - вот некоторые из организаций, очень активно занимающихся исследованиями; с различными источниками финансирования, как частными, так и государственными, главной организацией является Национальный научный фонд . Темпы исследований частично ограничиваются количеством возможных наблюдений; пробелы в информации о ветре, давлении и влажности в местной атмосфере; и вычислительная мощность, доступная для моделирования.

Были зарегистрированы солнечные бури, похожие на торнадо, но неизвестно, насколько они связаны со своими земными аналогами.

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

Внешние ссылки