De grootte van een uitstulping aan de bovenkant van de aambeeldvormige wolk van een onweersbui kan onderzoekers in staat stellen de kracht te voorspellen van tornado's die uit dergelijke stormen voortkomen, volgens een nieuwe studie in het tijdschrift van AGU Geofysische onderzoeksbrieven .

Tornado's, vooral die met harde wind, een ernstige bedreiging vormen voor de eigendommen en levens van mensen die op hun pad komen. Toch hebben wetenschappers weinig instrumenten tot hun beschikking om nauwkeurig te voorspellen hoe krachtig een zich vormende tornado zou kunnen zijn. In plaats daarvan, meteorologen vertrouwen op hun eigen expertise om te anticiperen op de kracht van een twister.

"Ze kijken naar de radar en denken 'de rotatie in de storm ziet er sterk uit, dus het gaat waarschijnlijk een sterke tornado produceren, "" zei Geoffrey Marion, een atmosferische wetenschapper aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign en hoofdauteur van de nieuwe studie. "Wat we ontdekten, is dat dit niet altijd het geval is. Het kan je een verkeerd idee geven van wat de kracht van de tornado zou kunnen zijn."

De verticale groei van een onweersbui stopt op een niveau in de atmosfeer van de aarde waar de troposfeer de stratosfeer ontmoet. Hier, de wolken spreiden zich uit en creëren de karakteristieke aambeeldvorm van onweerswolken. Bij sterke onweersbuien, snel stijgende lucht in de storm, de opwaartse luchtstroom genoemd, kan deze grens overschrijden en een overschietende top tot stand brengen - een koepelachtige structuur bovenop het aambeeld, die er soms uit kan zien als een ijshoorntje.

Tornado's vormen zich meestal onder de opwaartse luchtstroom en de overschietende top van de storm. Uit eerder werk bleek dat grotere opwaartse stromingen de neiging hadden om grotere doorschietende toppen te creëren. De nieuwe bevindingen suggereren dat satellietbeelden mogelijk kunnen bepalen welke stormen de grootste opwaartse stroming hadden en, bijgevolg, die de sterkste tornado's zouden kunnen produceren.

Van top tot tornado

In de nieuwe studie Marion en zijn collega's wilden de intensiteit van tornado's die zich op de bodem van de storm vormen, koppelen aan gebeurtenissen die aan de top van de wolken plaatsvinden. Door gebruik te maken van gegevens van satellieten met hoge resolutie, de onderzoekers analyseerden tornado-producerende stormen van 2017 tot 2019 die een strook van de centrale VS troffen van Wisconsin tot Louisiana. Ze scanden beelden voor de koudste wolken van de storm - die het hoogst in de atmosfeer - en vergeleken de grootte van de overschietende top met de ernst van de tornado.

Het team ontdekte dat hoe groter het piekoppervlak van de overschietende top van de storm, hoe sterker de tornado's waren. Twisters met windsnelheden van meer dan 219 kilometer per uur (136 mijl per uur, of een EF3 op de Enhanced Fujita-schaal) hadden meer kans op doorschietende toppen met gebieden groter dan 90 vierkante kilometer (34,7 vierkante mijl), een gebied bijna zo groot als Disney World. Winden met deze snelheid zijn sterk genoeg om auto's van de grond te tillen en daken van huizen te strippen.

De overschietende top van een storm had de neiging om zijn piek te bereiken op hetzelfde moment dat een tornado zich begon te vormen of in kracht toenam. Hoewel de studie niet testte hoe de techniek zou kunnen worden toegepast in waarschuwingssystemen, de timing kan meteorologen een vluchtig venster bieden om mensen op hun pad te waarschuwen.

Marion merkte op dat de informatie mogelijk levensreddend zou zijn, maar experts moeten zich bewust zijn van hoe mensen kunnen reageren op dergelijke meldingen, met name voor zwakkere tornado's.

"Iemand vertellen dat er een zwakke tornado aankomt versus een sterke tornado zal waarschijnlijk een andere reactie uitlokken, " hij zei.

Vertrouwend op de overschietende top om de tornado-intensiteit te voorspellen, echter, vereist dat de storm er een heeft - en niet allemaal. Het lopende werk is gericht op het gebruik van satellietbeelden naast gegevens van radar, waarmee wetenschappers meerdere delen van de storm kunnen zien en een diepgaand hulpmiddel kunnen ontwikkelen om andere onweersbuien te koppelen aan tornado-intensiteit, zei Marion.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.