Laat je snakken naar lucht Een tornado gefotografeerd in de buurt van Campo, Colorado, landt in een veld met wilde bloemen. Cultura RM Exclusive/Jason Persoff Stormdoctor/Getty Images

Op een middag in juni 1955, een enorme tornado trof centraal Nebraska. Het zoemde langs de North Platte River in de richting van de stad Scottsbluff. Volgens een artikel uit de meteorologische publicatie Monthly Weather Review, drie verslaggevers van de mobiele omroepeenheid van een radiostation zagen de trechter net ten noorden van de stad, en probeerde te vluchten door door een plaatselijke begraafplaats te rijden, alleen om aan de andere kant een gesloten poort tegen te komen. Met hun ontsnapping afgesneden, ze dumpten hun voertuig - maar lieten de radiozender draaien, zodat het publiek de woede van de storm kon horen - en zochten hun toevlucht in de kelder van een stenen gebouw.

De drie omroepen zaten ineengedoken rond de kelderoven, en wachtten tot de tornado hen bereikte. Heel binnenkort, vreemde dingen begonnen te gebeuren. Eerst, ze zagen schoppen, hoeren, harken en ander gereedschap zogen de oprit van de kelder op. Toen kwam totale duisternis en een diep gebrul, en de oven kronkelde en deinde. Vervolgens, blijkbaar, voor een paar minuten bevonden de mannen zich in de draaikolk van een tornado. Plotseling, ze voelden de temperatuur dalen, van een milde vroege zomerwarmte tot een ongebruikelijke koelte, en ze hadden moeite om voldoende lucht te vinden om te ademen. Gelukkig, binnen enkele minuten, het gebrul van de tornado verdween in de verte, en ze konden uit het gebouw stappen, die op wonderbaarlijke wijze slechts lichte schade had opgelopen, terwijl andere structuren eromheen waren genivelleerd. Hier zijn wat vintage beelden van die twister:

Dat is een behoorlijk verbazingwekkend verhaal over geluk en overleven, maar decennia lang een paar details erover verbaasden wetenschappers. Waarom is de lucht in de draaikolk van de tornado kouder en dunner dan de lucht eromheen?

Meer dan zes decennia later, onderzoek door Georgios Vatistas, een professor werktuigbouwkunde en industriële techniek aan de Concordia University in Montreal, en twee van zijn recent afgestudeerde studenten, Badwal Gurpreet Singh en Rahul Rampal, geeft uitleg.

Vatistas zegt dat hij al meer dan een kwart eeuw intense draaikolken bestudeert - zowel in de natuur als door de mens gemaakt, en in de afgelopen jaren heeft hij zijn wiskundig model geüpgraded om rekening te houden met factoren zoals dichtheidsvariatie en de effecten van turbulentie.

"We kwamen de tornado van 1955 tegen op zoek naar analoge fenomenen met als doel onze theoretische resultaten te valideren, ’ schrijft hij via e-mail.

Zoals uitgelegd in een persbericht van Concordia, de wetenschappers waren in staat om het nieuwe model te gebruiken om erachter te komen dat als luchtzakken - gelokaliseerde luchtgebieden met een lagere druk dan de omringende atmosfeer - van de rand van de vortex naar het midden bewegen, de zakken worden groter. Die uitzetting verlaagt de temperatuur van de lucht en maakt deze ook dunner. Hoe meer de zakken uitzetten, hoe kouder het wordt, dan wordt de lucht dunner. In het geval van de tornado van 1955, de temperatuur daalde van 80,6 tot 53,6 graden F (27 tot 12 graden C). De dichtheid van de lucht was 20 procent minder dan op grote hoogte op berghellingen, waar klimmers speciale uitrusting moeten dragen om te ademen. Dat verklaart waarom de vastzittende omroepen het koud hadden en moeite hadden met ademhalen.

"Gelukkig, de tornado ging snel voorbij, ", zegt Vatistas. "Het centrum bevond zich op 30 meter van de schuilplaats, op het hoogtepunt van de storm, en dus vermeden de omroepen nadelige fysiologische gevolgen. Andere mensen hebben inderdaad tornado's overleefd, maar we konden geen [soortgelijk] gedetailleerde getuigenissen vinden."

Vatistas zegt dat de nieuwe modelleringsaanpak, die de onderzoekers beschreven in een recent artikel in de Journal of Aircraft van het American Institute of Aeronautics and Astronautics, zal wetenschappers helpen om gewelddadige atmosferische draaikolken zoals tornado's en waterhozen te bestuderen. Het zou ook nuttig moeten zijn als een technisch hulpmiddel voor het optimaliseren van de vortex-koelbuizen die worden gebruikt in industriële processen en om elektronische componenten te koelen.

"Er valt veel te leren over tornado's, ' schrijft hij. 'Ik hoop dat de huidige tool ons of anderen zal helpen om meer van de geheimen die ermee verbonden zijn bloot te leggen.'

De stad Halstead, Kansas, ervoer deze tornado in de zomer van 2015. Travis Heying/Wichita Eagle/TNS/Getty Images Nu is dat interessant

Onderzoekers konden de grootte van de Nebraska-tornado uit 1955 nauwkeurig inschatten omdat deze destijds uitgebreid werd gefotografeerd. Het was 5, 687 voet (1, 733,4 meter) lang en 741 voet (225,9 meter) breed, volgens het artikel Monthly Weather Review.