In de nacht van 10 op 11 december 2021 scheurde een uitbraak van krachtige tornado's door delen van Arkansas, Mississippi, Missouri, Kentucky, Tennessee en Illinois, waarbij tientallen mensen omkwamen en wrakstukken over honderden kilometers achterbleven. Hazard-klimatologen Alisa Hass en Kelsey Ellis leggen de omstandigheden uit die deze gebeurtenis hebben veroorzaakt - inclusief wat mogelijk de eerste "quad-state tornado" in de VS is - en waarom het zuidoosten het hele jaar door kwetsbaar is voor deze rampen, vooral 's nachts.

Welke factoren kwamen samen om zo'n enorme uitbraak te veroorzaken?

Op 10 december naderde een krachtig stormsysteem de centrale VS vanuit het westen. Terwijl het systeem zware sneeuw en gladde omstandigheden naar het koudere westen en het noorden van het middenwesten bracht, genoot het zuiden van bijna recordbrekende warmte, dankzij de warme, vochtige lucht die vanuit de Golf van Mexico naar het noorden stroomde.

Het stormsysteem leidde koude, dichte lucht naar de regio, die in wisselwerking stond met de warme lucht, waardoor onstabiele atmosferische omstandigheden ontstonden. Wanneer warme en koude luchtmassa's botsen, stijgt minder dichte warme lucht omhoog naar koelere niveaus van de atmosfeer. Als deze warme lucht afkoelt, condenseert het vocht dat het bevat tot wolken en kan er stormen ontstaan.

Wanneer deze instabiliteit wordt gecombineerd met een aanzienlijke windschering - wind die op verschillende hoogten in de atmosfeer in richting en snelheid verandert - kan dit een ideale opstelling creëren voor het optreden van sterke roterende stormen.

Hoe intens was deze gebeurtenis op een tornado-ranglijstschaal?

Tijdens deze uitbraak zijn ten minste 38 tornado's gemeld in zes staten, met wijdverbreide stroomstoringen, schade en dodelijke slachtoffers tot gevolg. De National Weather Service beoordeelt tornado's op basis van de intensiteit van de schade met behulp van 28 schade-indicatoren van de Enhanced Fujita- of EF-schaal. Stormbeoordelingen en tornado-beoordelingen kunnen enkele dagen of langer duren om te voltooien.

Vanaf 12 december zijn er ten minste vier EF-3 en vijf EF-2 tornado's bevestigd. EF-2 en EF-3 tornado's worden als sterk beschouwd, met windsnelheden van respectievelijk 113-157 mph en 158-206 mph.

Sterke wind in rechte lijn komt ook voor bij zware stormen en kan net zoveel schade aanrichten als een tornado. Na zware stormen en meldingen van tornado's, voert de National Weather Service persoonlijk onderzoek naar stormschade uit om te bepalen of een tornado of rechte wind de gerapporteerde schade heeft veroorzaakt en de mate van schade. Onderzoekers zullen kijken of het puin in één richting is verspreid, wat zou duiden op rechte wind, of in veel verschillende richtingen - het kenmerk van een tornado.

Eén tornado heeft naar verluidt 240 mijl afgelegd door vier staten. Waarom is dit ongebruikelijk?

De meeste tornado's blijven korte tijd op de grond en leggen korte afstanden af ​​- gemiddeld 3-4 mijl. Lange en zeer lange tornado's - tornado's die respectievelijk ten minste 25 en 100 mijl afleggen - zijn relatief ongewoon. Ze zijn goed voor minder dan 1% van alle tornado's in de Verenigde Staten.

Lange-track tornado's vereisen een zeer specifieke set ingrediënten die over een groot gebied moeten bestaan. Deze ongewone tornado's ontstaan ​​uit een enkele supercelstorm - een storm met een roterende opwaartse luchtstroom die een mesocycloon wordt genoemd - die uren kan aanhouden.

Aanzienlijke tornado's blijven vaak langer op de grond dan zwakkere tornado's. Hun sporen zijn vooral lang in het zuidoosten, waar significante tornado's in het koele seizoen snel bewegen, waardoor ze meer terrein bestrijken.

Het vorige record voor een lange-track tornado was van 1925, toen de F-5 Tri-State Tornado 219 mijl door Missouri, Illinois en Indiana reisde. Verwacht wordt dat de "Quad-State Tornado", zoals deze tornado de bijnaam heeft gekregen, dat record zal breken. In de komende dagen zal de National Weather Service bevestigen of een tornado meer dan 200 mijl op de grond bleef of dat meerdere tornado's het gevolg waren van dezelfde storm.

Waarom komen er meer nachtelijke en wintertornado's voor in het zuidoosten dan in andere regio's?

De lente wordt meestal als tornado-seizoen beschouwd, maar tornado's kunnen op elk moment van het jaar voorkomen. Het zuidoosten ervaart een tweede piek in tornado-activiteit in de herfst en vroege winter, en wintertornado's zijn niet ongewoon.

Evenzo kunnen tornado's op elk moment van de dag plaatsvinden. Nachtelijke tornado-evenementen komen vooral veel voor in het zuidoosten, waar de ingrediënten voor stormen anders zijn en meer bevorderlijk zijn voor nachtelijke tornado's dan in "Tornado Alley" in de Great Plains.

Tornadische stormen in het zuidoosten worden vaak aangedreven door een overvloed aan windschering. Ze zijn niet zo sterk afhankelijk van opstijgende warme, vochtige lucht die atmosferische instabiliteit veroorzaakt - omstandigheden die overdag verwarming van het aardoppervlak vereisen en die vaker voorkomen in de lente.

De voorspelling voor deze gebeurtenis was nauwkeurig en voorspelde een grote uitbraak enkele dagen van tevoren. Het stormvoorspellingscentrum van de National Weather Service in Norman, Oklahoma, en de lokale Weather Forecast-kantoren van de National Weather Service hebben tijdig horloges, waarschuwingen en informatie uitgebracht over hoe u veilig kunt blijven.

Maar nachtelijke tornado's kunnen vooral dodelijk zijn. Er vallen meer dodelijke slachtoffers omdat mensen vaak geen waarschuwingsberichten ontvangen als ze slapen. Storm spotten is moeilijker in het donker en mensen bevinden zich 's nachts vaker in kwetsbaardere woningen, zoals stacaravans, dan overdag wanneer ze in stevigere gebouwen aan het werk zijn.

Het is van cruciaal belang om meerdere betrouwbare methoden te hebben om 's nachts waarschuwingen te ontvangen, omdat de stroom kan uitvallen en de mobiele telefoondienst kan uitvallen tijdens zwaar weer. Helaas werden tijdens het evenement van 10-11 december sommige mensen die naar schuilplaatsen gingen gedood toen tornado's het gebouw troffen waarin ze zich bevonden. Maar tijdige waarschuwingen die mensen in staat stellen veilig te schuilen in een solide structuur die aan een fundering of kelder is vastgemaakt, kan overleving betekenen tijdens minder verwoestende evenementen.