Que se passe-t-il si une tornade rencontre un volcan?

Meilleure réponse

Cest ce que ma demandé un enfant brillant lors dune conférence en classe sur les volcans que jai donnée il y a une dizaine dannées . Comme je lai expliqué, les tornades ne sont pas très fortes par rapport aux forces géologiques. Le vent soufflera sur ou autour dun volcan comme nimporte quelle autre montagne. Sur Kilauea, jai été pris dans une très petite tornade pendant que je travaillais (probablement plus précis pour appeler cela un diable de poussière – cela ma vraiment jeté, cependant) résultant des courants thermiques dans le cratère Halemaumau (je travaillais le long du bord). À part déchirer mon sac à dos et disperser mon équipement, cela na pas eu beaucoup deffet sur quoi que ce soit, le volcan surtout.

Réponse

Il n’est pas possible d’avoir une tornade de la taille d’un ouragan. Cest parce quune tornade se forme et son mécanisme de formation est nettement différent de celui dun cyclone tropical.

Cyclone tropical est un terme général pour un cyclone qui prend naissance au-dessus dun océan tropical. Ces cyclones sont classés comme suit, vents de 35 à 34 nœuds. dépression tropicale; vents de 35 à 64 nœuds, tempête tropicale; vents de 65 nœuds ou plus, ouragan dans locéan Atlantique ou typhon dans locéan Pacifique (avec quelques autres noms régionaux). « Cyclones tropicaux » ( Ouragans, typhons, Willy Willies ) sont des vortex à noyau chaud dorigine tropicale, dorigine de petit diamètre, de forme circulaire, une pression superficielle minimale accompagnée de vents à grande vitesse en spirale de toutes les directions.

Ils sont dans le sens anti-horaire dans lhémisphère nord et dans le sens horaire dans lhémisphère sud. Le cyclone tropical est le résultat dun déclenchement en présence deaux chaudes profondes appropriées, (source de chaleur sensible et latente) présence de perturbations préexistantes de bas niveau (basse pression) et de perturbations atmosphériques supérieures (restes mourants de vents douest), présence de force de coriolis, présence dun cisaillement vertical minimal du vent, creux de la partie supérieure de louest et divergence de lair ascendant par celui-ci, et taux dhumidité élevé. Lœil du cyclone est circulaire, de 5 à 50 km de diamètre, a une basse pression et un ciel clair (affaissement de lair par la troposphère). Autour de lœil se trouve la paroi oculaire, où se trouvent les vents les plus intenses. Les bandes de vent tournent avec la tempête sous forme de galaxie spirale produisant de très fortes précipitations. Lair qui sest élevé à cause de la basse pression, diverge à la troposphère supérieure, sabaisse autour du cyclone dans la zone annulaire. En dehors du cyclone, un nuage convectif se forme également.

Ces nombreux facteurs ne sont pas nécessaires pour la formation des tornades.

Une tornade (parfois appelée twister ) est une intense tempête rotative locale de petit diamètre, visible sous forme de vortex ou de tourbillon de vents autour dune cavité creuse qui sétend vers le bas à partir de la base du nuage de type convectif sous la forme dun entonnoir. Ce vortex mesure généralement environ 100 mètres de diamètre à sa base, tourbillonne généralement dans le sens antihoraire dans lhémisphère nord.

La pression au centre dun entonnoir tornade est souvent inférieure de 100 mb à celle de lair ambiant. Attiré par une pression beaucoup plus faible au centre du vortex, lair près du sol se précipite dans la tornade de toutes les directions. En raison de la chute rapide de la pression, lair aspiré dans la tempête se dilate et se refroidit de manière adiabatique. Si lair se refroidit en dessous de son point de rosée, la condensation qui en résulte crée un nuage pâle qui peut sassombrir à mesure quil se déplace sur le sol en ramassant la poussière et les débris. Parfois, lorsque lair en spirale vers lintérieur est relativement sec, aucun entonnoir de condensation ne se forme car la chute de pression nest pas suffisante pour provoquer le refroidissement adiabatique nécessaire. Dans ce cas, le vortex nest rendu visible que par la matière qui tourne vers le haut dans lentonnoir.

En raison de lénorme gradient de pression, associé à une forte tornade, la vitesse du vent approche les 480 km / h. Ce chiffre, cependant, est une estimation basée sur lanalyse des films et des dommages aux ouvrages dart. En effet, les tornades sont très localisées et distribuées au hasard et la probabilité de placer un ensemble dinstruments au bon site serait infiniment petite. Même si un instrument est placé dune manière ou dune autre sur sa trajectoire, il sera détruit avant de donner des données.

Chaque tornade est généralement de courte durée et se déplace sur le sol selon une trajectoire erratique à 50 – 60 km / h -1 ou jusquà 15 km. Des tornades exceptionnelles peuvent durer des heures et plusieurs centaines de kilomètres. Aux États-Unis, la tornade Mattoon-Charleston du 26 mai 1917 a parcouru 471 km en un peu moins de sept heures. La plupart des tornades sont, cependant, plus faibles que cela, certaines ne durant que quelques secondes et générant des vents de moins de 80 km par heure.

Les tornades peuvent se produire comme des incidents isolés ou en grand nombre.

Les caractéristiques du nuage en forme dentonnoir de la tornade sont tirées du nuage cumulonimbus (de maman ) de lorage parent, qui est exceptionnellement violent.

Lentonnoir semble monter et descendre du nuage alors quil sétend vers la surface de la Terre. Les tornades locales sont les plus destructrices de toutes. Les tornades se forment en association avec des orages violents, qui produisent des vents violents, de fortes pluies et souvent de la grêle dommageable. Un rugissement assourdissant et une semi-obscurité se déplacent avec les tornades.

Les tornades sont en grande partie le produit de linteraction entre de forts courants ascendants dans un orage et les vents dans la troposphère, comme celui produit dans un orage supercellulaire . Les courants ascendants sont générés par un contraste extrême de température et de pression entre la surface et lair de la troposphère supérieure produisant un taux de déchéance environnemental très élevé et une forte augmentation de la vitesse du vent avec laltitude. Les vents à des niveaux plus élevés soufflent plus vite et dans une direction différente des vents de bas niveau. Ainsi, un mouvement de roulement dans la basse atmosphère commence et le courant dair ascendant provoqué par le fort taux de déchéance environnemental déplace cet air en spirale dans une position verticale au-dessus du sol. Tout objet en rotation se déplace plus rapidement lorsquil est tiré vers son axe de rotation. Ainsi, comme la basse pression dans la principale zone de courant ascendant de la tempête attire les vents, ils tournent de plus en plus rapidement. Un cylindre dair vertical de 10 à 20 km de diamètre se construit vers le haut et vers le bas et renforce le courant ascendant. Ce mésocyclone, comme on lappelle, est causé par linteraction des courants dair chaud et froid dans une partie de la tempête. Parfois, le mésocyclone produit un nuage de paroi en saillie sous la tempête. Cest un signe clair dune tornade en développement.

À mesure que la rotation du centre de la tempête sintensifie, elle commence à descendre le courant ascendant principal vers le sol. Ceci est analogue à une personne tenant un élastique tendu à la verticale et tordant le haut de lélastique. La torsion descend lentement.

Finalement, une colonne dair en rotation rapide émerge de la base du nuage. Le cylindre rotatif comme lair se rétrécit et descend vers le sol comme un entonnoir. Lorsque lentonnoir touche le sol, il devient une tornade à part entière. Les vents deviennent violents à cause du rétrécissement. Le contour de la tornade est rehaussé par les débris quelle aspire, et la tornade peut alors prendre diverses formes, dune fine corde blanche à une masse noire épaisse.

Les tornades sont particulièrement fréquentes dans le centre des États-Unis et se produisent beaucoup moins fréquemment ailleurs dans le monde. En effet, les basses terres centrales des États-Unis sont relativement plates et constituent une zone unique pour la convergence de l’air tropical continental et maritime: cette zone est connue sous le nom de « tornado alley ».

Aucune structure artificielle nest capable de résister à un coup direct dune forte tornade. Les voies ferrées sont enlevées de leurs voies et emportées à des centaines de mètres, les maisons en briques entières sont démolies, les débris sont emportés dans le ciel.

Les dégâts associés aux tornades ne sont pas seulement le résultat du vent. Au centre du vortex , la pression atmosphérique est très faible, souvent de l’ordre de 100 à 200 mb seulement. La chute rapide de la pression lorsque le centre dune tornade passe au-dessus des structures, produit un effet explosif. Bien que cet effet puisse augmenter les dommages causés par les tornades, des recherches récentes montrent que la diminution de la pression peut ne pas être aussi importante. La dévastation causée par une tornade, par opposition aux dommages relativement mineurs de chaque côté du chemin réel, est due aux degrés de gravité variables qui se produisent avec une tornade. Une zone peut être traversée par une tornade et rester relativement indemne alors quune zone adjacente est clairement détruite.

Une tornade typique se déplace vers le nord-est avec une vitesse de translation du vortex denviron 20 ms-1 laissant un chemin de destruction denviron 400 m de large. Rarement, ils sont également restés stationnaires. Leur chemin est généralement le long ou parallèle aux lignes de grains ou aux fronts froids, mais ils se produisent fréquemment dans dautres situations également. Un mouvement de tornade peut être erratique, créant un chemin de dommages cycloïdal (comme la piste quune toupie prend sur une surface plane). Cela explique pourquoi une tornade peut démolir des maisons de part et dautre de celle qui reste intacte. Une grande partie des destructions et des morts associées à la tornade est due en grande partie au fait qu’elles ne peuvent être prévues. Néanmoins, la tornade donne toujours un avertissement car elle saccompagne dun rugissement extrêmement fort et dun éclair exceptionnellement intense. Les nuages ​​mamma qui se forment à la base dorages violents sont un autre signe avant-coureur dune éventuelle tornade.Des orages plus violents sont également précédés dun nuage sombre et bas arcus apparaissant comme un long cylindre roulant et parfois comme un coin.

Un autre est le phénomène de «dépassement», où le sommet normalement plat de lenclume de la tempête affiche un renflement inquiétant. Cela indique que la montée de lair près du centre de la tempête est si puissante quelle a «percuté» la tropopause qui bouillonnait dans la stratosphère.

CARACTÉRISTIQUES, MAGNITUDE CARACTERISTIQUE, PORTÉE TYPIQUE

1.Diamètre-100 mètres ou moins-2 km à 3 km

2. longueur du chemin-3 km, de quelques mètres à des centaines de km

3. durée-4 minutes, de quelques secondes à plusieurs heures

4. Vitesse du vent-90 ms-1, 80 ms-1 à 225 ms-1

5.Vitesse du mouvement-10 à 20 ms, -1, 0 à 20 ms, -1

6.Direction de déplacement, sud-ouest vers nord-est, variable

7. Chute de pression-25 mb, 20 à 200 mb

Adapté de Atmosphère, météo et climat par K. Sidddhartha

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