Mejor respuesta
Una vez un niño brillante me preguntó esto durante una charla en el salón de clases sobre volcanes que di hace una década . Como expliqué, los tornados no son muy fuertes en comparación con las fuerzas geológicas. El viento soplará sobre o alrededor de un volcán como lo haría con cualquier otra montaña. En Kilauea, fui atrapado en un tornado muy pequeño mientras trabajaba (probablemente más preciso para llamarlo un diablo de polvo, aunque realmente me arrojó) como resultado de las corrientes térmicas dentro del cráter Halemaumau (estaba trabajando a lo largo del borde). Aparte de arrancar mi mochila y esparcir mi equipo, no tuvo mucho efecto en cualquier cosa, menos el volcán.
Respuesta
No es posible tener un tornado del tamaño de un huracán en absoluto. Esto se debe a que se forma un tornado y su mecanismo de formación es claramente diferente al de un ciclón tropical.
Ciclón tropical es un término general para un ciclón que se origina sobre un océano tropical. Estos ciclones se clasifican de la siguiente manera, vientos de 35 a 34 nudos. depresión tropical; vientos de 35 a 64 nudos, tormenta tropical; vientos de 65 nudos o más, huracán en el Océano Atlántico o tifón en el Océano Pacífico (con algunos otros nombres regionales). ”Ciclones tropicales” ( Hurricanes, Typhoons, Willy Willies ) son vórtices de núcleo cálido de origen tropical, de pequeño diámetro, forma circular, presión superficial mínima acompañada de vientos de alta velocidad en espiral hacia adentro desde todas las direcciones.
Se encuentran en sentido antihorario en el hemisferio norte y en sentido horario en el hemisferio sur. El ciclón tropical es el resultado de algún desencadenante en presencia de aguas cálidas profundas adecuadas (fuente de calor sensible y latente) presencia de perturbaciones preexistentes de bajo nivel (baja presión) y perturbaciones atmosféricas superiores (restos moribundos de vientos del oeste) fuerza de Coriolis, presencia de cizalladura vertical mínima del viento, profundización de la vaguada de los vientos del oeste superiores y divergencia del aire ascendente por ella, y alto nivel de humedad. El ojo del ciclón es circular, de 5-50 km de diámetro, tiene baja presión y cielos despejados (hundimiento del aire por la troposfera). Alrededor del ojo está la pared del ojo, donde se encuentran los vientos más intensos. Las bandas de viento giran con la tormenta en forma de galaxia espiral produciendo lluvias muy fuertes. El aire que se elevó debido a la baja presión, diverge en la troposfera superior, disminuye alrededor del ciclón en la zona anular. Fuera del ciclón también se forma una nube convectiva.
Estos muchos factores no son necesarios para la formación de tornados.
Un tornado (a veces llamado twister ) es una intensa tormenta rotatoria local de pequeño diámetro, visible como un vórtice o una estructura de remolino de vientos alrededor de una cavidad hueca que se extiende hacia abajo desde la base de la nube de tipo convectivo en forma de embudo. Este vórtice suele tener unos 100 metros de diámetro en su base, y suele girar en sentido antihorario en el hemisferio norte.
La presión en el centro de un embudo de tornado es a menudo 100 mb menor que el aire circundante. Atraído por una presión mucho menor en el centro del vórtice, el aire cerca del suelo se precipita hacia el tornado desde todas las direcciones. Debido a la rápida caída de la presión, el aire aspirado por la tormenta se expande y se enfría adiabáticamente. Si el aire se enfría por debajo de su punto de rocío, la condensación resultante crea una nube pálida que puede oscurecerse a medida que se mueve por el suelo recogiendo polvo y escombros. Ocasionalmente, cuando el aire en espiral hacia adentro está relativamente seco, no se forma un embudo de condensación porque la caída de presión no es suficiente para causar el enfriamiento adiabático necesario. En tales casos, el vórtice solo se hace visible por el material que asciende en espiral en el embudo.
Debido al tremendo gradiente de presión, asociado con un tornado fuerte, la velocidad del viento se acerca a los 480 km / h. Esta cifra, sin embargo, es una estimación basada en el análisis de películas y daños a las estructuras de ingeniería. Esto se debe a que los tornados están muy localizados y distribuidos aleatoriamente y la probabilidad de colocar un conjunto de instrumentos en el sitio correcto sería infinitesimalmente pequeña. Incluso si un instrumento se coloca de alguna manera en su trayectoria, será destruido antes de que proporcione datos.
Cada tornado generalmente es de corta duración y se mueve por el suelo en una trayectoria errática a 50 – 60 km / h -1 o hasta 15 km. Los tornados excepcionales pueden durar horas y varios cientos de kilómetros. En los Estados Unidos, el tornado Mattoon-Charleston del 26 de mayo de 1917 cubrió 471 km en poco menos de siete horas. La mayoría de los tornados son, sin embargo, más débiles, algunos duran solo unos segundos y generan vientos de menos de 80 km por hora.
Los tornados pueden ocurrir como incidentes aislados o en grandes cantidades.
Las características de la nube en forma de embudo del tornado proviene de la nube cumulonimbus (de mamma ) de la tormenta principal, que es excepcionalmente violenta.
El embudo parece subir y bajar de la nube a medida que se extiende hacia la superficie de la Tierra. A nivel local, los tornados son los más destructivos de todos. Los tornados se forman en asociación con tormentas eléctricas severas, que producen fuertes vientos, fuertes lluvias y, a menudo, granizo dañino. Un rugido ensordecedor y la penumbra se mueven con tornados.
Los tornados son en gran parte el producto de la interacción entre fuertes corrientes ascendentes en una tormenta y los vientos en la troposfera, como el que se produce en una tormenta de supercélula . Las corrientes ascendentes se generan por un contraste extremo de temperatura y presión entre la superficie y el aire de la troposfera superior, lo que produce una tasa de caída ambiental muy pronunciada y un fuerte aumento de la velocidad del viento con la altitud. Los vientos en niveles más altos soplan más rápido y en una dirección diferente a los vientos de niveles bajos. Por lo tanto, comienza un movimiento de balanceo en la atmósfera inferior y la corriente ascendente de aire causada por la fuerte tasa de caída ambiental desplaza este aire en espiral a una posición vertical muy por encima del suelo. Cualquier objeto giratorio se mueve más rápido a medida que se tira hacia su eje de rotación. Entonces, a medida que la baja presión en el área principal de corriente ascendente de la tormenta atrae vientos, estos giran cada vez más rápidamente. Un cilindro vertical de aire de 10 a 20 km de diámetro se acumula hacia arriba y hacia abajo y refuerza la corriente ascendente. Este mesociclón, como se le conoce, es causado por la interacción de las corrientes de aire cálido y frío en una parte de la tormenta. A veces, el mesociclón produce una nube de pared que sobresale en la parte inferior de la tormenta. Esta es una señal clara de que se está desarrollando un tornado.
A medida que se intensifica el giro del centro de la tormenta, comienza a descender por la corriente ascendente principal hacia el suelo. Esto es análogo a una persona que sostiene una banda elástica en posición vertical y gira la parte superior de la banda. El giro se abre camino lentamente hacia abajo.
Finalmente, una columna de aire que gira rápidamente emerge de la base de la nube. El cilindro giratorio como el aire se estrecha y gira en espiral hacia el suelo como un embudo. Cuando el embudo golpea el suelo, se convierte en un tornado en toda regla. Los vientos se vuelven violentos debido al estrechamiento. El contorno del tornado se ve reforzado por los escombros que absorbe, y el tornado puede adoptar varias formas, desde un cordón blanco delgado hasta una masa negra espesa.
Los tornados son particularmente comunes en el centro de los Estados Unidos y ocurren con mucha menos frecuencia en otras partes del mundo. Esto se debe a que las tierras bajas centrales de los Estados Unidos son relativamente planas y proporcionan una zona única para la convergencia del aire tropical continental y marítimo: esta área se conoce como “ tornado alley ”.
Ninguna estructura artificial es capaz de resistir el impacto directo de un tornado fuerte. Las vías del ferrocarril se levantan de sus vías y se transportan a cientos de metros de distancia, se demuelen todas las casas de ladrillo, y los escombros se arrastran hacia el cielo.
El daño asociado con los tornados no es solo el resultado del viento. En el centro del vórtice , la presión del aire es muy baja, a menudo del orden de solo 100 – 200 mb. La rápida caída de presión cuando el centro de un tornado pasa sobre estructuras, produce un efecto explosivo. Aunque este efecto puede aumentar el daño de los tornados, investigaciones recientes muestran que la disminución de la presión puede no ser tan importante. La devastación que ocurre por un tornado, a diferencia de los daños relativamente menores a ambos lados del camino real, se debe a los diversos grados de gravedad que ocurren con un tornado. Un área puede ser atravesada por un tornado y permanecer relativamente ilesa, mientras que un área adyacente está claramente destruida.
Un tornado típico se mueve hacia el noreste con una velocidad de traslación del vórtice de aproximadamente 20 ms-1 dejando un Camino de destrucción de unos 400 m de ancho. En raras ocasiones, también han permanecido estacionarios. Su camino suele ser a lo largo o paralelo a las líneas de turbonada o frentes fríos, pero con frecuencia también ocurren en otras situaciones. Un movimiento de tornado puede ser errático, creando una trayectoria de daño cicloidal (como la pista que toma una peonza sobre una superficie plana). Esto explica por qué un tornado puede demoler casas a ambos lados de una que no ha sido tocada. Gran parte de la destrucción y muerte asociadas con el tornado se debe en gran parte a que no se puede pronosticar. Sin embargo, el tornado siempre da alguna advertencia, ya que va acompañado de un rugido extremadamente fuerte y relámpagos inusualmente intensos. Otra señal de advertencia de un posible tornado son las nubes mamma que se forman en la base de las tormentas eléctricas severas.Las tormentas eléctricas más intensas también están precedidas por una nube arcus oscura y baja que parece un cilindro largo y, a veces, una cuña.
Otro es el fenómeno de sobreimpulso, donde la parte superior normalmente plana del yunque de la tormenta muestra un abultamiento siniestro. Esto indica que la ráfaga de aire ascendente cerca del centro de la tormenta es tan poderosa que ha perforado a través de la tropopausa burbujeando hacia la estratosfera.
CARACTERÍSTICAS, MAGNITUD CARACTERÍSTICA, ALCANCE TÍPICO
1.Diámetro-100 metros o menos-2 km a 3 km
2.Longitud de la ruta: 3 km, de unos pocos metros a cientos de km
3.Duración: 4 minutos, de unos segundos a varias horas
4. Velocidad del viento-90 ms-1, 80 ms-1 a 225 ms-1
5.Velocidad de movimiento-10 a 20 ms, -1, 0 a 20 ms, -1
6.Dirección de viaje, suroeste a noreste, variable
7. Caída de presión: 25 mb, 20 a 200 mb
Adaptado de Atmósfera, tiempo y clima por K. Sidddhartha