science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuw onderzoek vindt dat tornado's van de grond af worden gevormd, in tegenstelling tot de populaire gedachte

Een tornado in Galatië, Kansas op 25 mei 2012 terwijl het in verval was. Krediet:Jana Houser.

Nieuw onderzoek daagt bestaande veronderstellingen uit over hoe tornado's zich vormen.

historisch, wetenschappers gingen ervan uit dat de tornado-rotatie begon in onweerswolken, het creëren van een trechter die naar beneden reist. Deze theorie komt overeen met wat stormjagers gewoonlijk visueel in het veld waarnemen. Kijkers melden vaak dat ze trechterwolken geleidelijk zien dalen totdat ze contact maken met de grond.

Maar nieuw onderzoek dat een nieuw type Doppler-radar combineert met foto's en video's van tornado's gevormd door supercel-onweersbuien, toont aan dat het tegenovergestelde waar is:Tornado's materialiseren zich vanaf de grond.

Weersvoorspellers geven meestal tornado-waarschuwingen op basis van radarwaarnemingen van sterke rotatie boven de grond, maar de nieuwe bevindingen suggereren dat voorspellers hun waarschuwingsprocedure opnieuw moeten evalueren, volgens de onderzoekers.

"We moeten de paradigma's heroverwegen die we hebben om tornado-vorming te verklaren, en we moeten dit vooral communiceren aan voorspellers die proberen te waarschuwen en waarschuwingen te geven, " zei Jana Houser, een meteoroloog aan de Ohio University in Athene die de nieuwe bevindingen hier vandaag zal presenteren tijdens de herfstbijeenkomst van de American Geophysical Union. "Je zult nooit echt sterk bewijs vinden van een tornado die afdaalt, dus we moeten stoppen om daar een prioriteit van te maken in onze prognosestrategieën."

Onderzoek uitgevoerd in de jaren zeventig suggereerde dat tornado's worden gevormd door rotatie die enkele kilometers boven het aardoppervlak begint. De theorie was dat deze trechter geleidelijk lucht van onderaf aanzuigde, afdalen tot hij de grond raakt.

Jana Houser staat naast het Rapid X-Pol radarinstrument, een nieuw type snel scannend mobiel radarsysteem, tijdens een stormjacht op 8 mei 2012. Credit:Jana Houser.

De meeste meteorologen hebben deze theorie van tornado-vorming geaccepteerd, maar een reeks nieuwe waarnemingen van snel scannende radars begint daar verandering in te brengen.

Een van de cruciale gevallen die bijdroegen aan het nieuwe begrip van tornado-vorming vond plaats op 31 mei, 2013. Op deze dag de El Reno-tornado gevormd in het centrum van Oklahoma en verbrijzelde eerdere tornado-records. Het was de breedste tornado ooit gemeten, met een piek van 4,2 kilometer (2,6 mijl) breed, en had windsnelheden van meer dan 480 kilometer per uur (300 mijl per uur), de op één na hoogste windsnelheden die op aarde zijn geregistreerd.

Houser en een team van onderzoekers van de Universiteit van Oklahoma hielden de storm in de gaten met een nieuw type mobiel Doppler-radarsysteem dat elke 30 seconden tornado-windsnelheden registreerde. Daarna, Anton Seimon, een geograaf aan de Appalachian State University in Boone, North Carolina die de El Reno storm had verjaagd, verzamelde honderden stilstaande foto's en video's van de epische twister van burgers en mede-stormjagers.

Toen Houser haar radargegevens vergeleek met beelden verzameld door Seimon, ze merkte iets vreemds op. De beelden toonden duidelijk een zichtbare tornado op de grond enkele minuten voordat haar radar het oppikte.

verbaasd, Houser ging terug door haar radargegevens en analyseerde de gegevens die op de grond waren genomen. Het is doorgaans moeilijk om goede radarmetingen op of nabij de grond te krijgen, maar Houser en haar team hadden hun instrument op een lichte helling ingezet en er waren geen obstakels tussen hen en de tornado, dus deze keer ze hadden gegevens die goed genoeg waren om mee te werken.

Ze vond duidelijk bewijs van rotatie op de grond voordat er op grotere hoogten rotatie was. Houser onderzocht vervolgens andere sets tornadogegevens en ontdekte dat in veel gevallen, tornado-sterkte rotatie ontwikkelt zich eerst op of nabij de grond, in plaats van in de cloud zelf te beginnen. In alle vier datasets die ze analyseerde, geen van de tornado's gevormd volgens het klassieke "top-down" proces.

"Het benadrukt het feit dat we sterke, laag niveau, in wezen bijna grondrotatie, bevindt zich op de juiste plek, op het juiste moment, met betrekking tot de grotere moederstormcirculaties om een ​​tornado te vormen, ' zei Houser.