Beste antwoord
Ik werd dit ooit gevraagd door een slim kind tijdens een lezing in de klas over vulkanen die ik ongeveer tien jaar geleden hield . Zoals ik heb uitgelegd, zijn tornados niet erg sterk in vergelijking met geologische krachten. De wind zal over of rond een vulkaan waaien, net als elke andere berg. Op Kilauea werd ik gevangen in een heel kleine tornado terwijl ik werkte (waarschijnlijk nauwkeuriger om het een stofduivel te noemen – het gooide me echt in het rond) als gevolg van thermische stromingen in de Halemaumau-krater (ik werkte langs de rand). Behalve het afscheuren van mijn rugzak en het verspreiden van mijn uitrusting, had het niet veel effect op wat dan ook, de vulkaan het minst.
Antwoord
Het is helemaal niet mogelijk om een tornado ter grootte van een orkaan te hebben. Dit komt omdat er een tornado ontstaat en zijn vormingsmechanisme verschilt duidelijk van dat van een tropische cycloon.
Tropische cycloon is een algemene term voor een cycloon die zijn oorsprong vindt boven een tropische oceaan. Deze cyclonen zijn als volgt geclassificeerd, wind van 35 tot 34 knopen. tropische depressie; wind van 35 tot 64 knopen, tropische storm; wind 65 knopen of meer, orkaan in de Atlantische Oceaan of tyfoon in de Stille Oceaan (met enkele andere regionale namen). “Tropische cyclonen” ( Orkanen, tyfoons, Willy Willies ) zijn warme kernwervels van tropisch, oorsprong met kleine diameter, ronde vorm, minimale oppervlaktedruk vergezeld van hoge snelheid winden die vanuit alle richtingen naar binnen spiralen.
Ze zijn tegen de klok in op het noordelijk halfrond en met de klok mee op het zuidelijk halfrond. Tropische cycloon is het resultaat van een trigger in aanwezigheid van geschikt diep warm water, (bron van voelbare en latente warmte) aanwezigheid van reeds bestaande lage verstoringen (lage druk) en bovenste atmosferische verstoringen (stervende overblijfselen van westenwinden), aanwezigheid van corioliskracht, aanwezigheid van minimale verticale windschering, verdieping van de bovenste westenwinden en divergentie van stijgende lucht erdoor, en hoge vochtigheidsgraad. Het oog van de cycloon is cirkelvormig, 5-50 km in diameter, heeft een lage luchtdruk en een heldere hemel (verzakking van de lucht door de troposfeer). Rondom het oog is een oogwand, waar de meest intense winden worden gevonden. De windbanden roteren met storm in de vorm van een spiraalvormig sterrenstelsel en produceren zeer zware regenval. De lucht die als gevolg van lage druk opstijgt, divergeert in de bovenste troposfeer, zakt rond de cycloon in de ringvormige zone. Buiten de cycloon wordt ook een convectieve wolk gevormd.
Deze vele factoren zijn niet vereist voor tornadovorming.
Een tornado (ook wel twister genoemd) is een intense lokale roterende storm met een kleine diameter, zichtbaar als een draaikolk of een draaikolkstructuur van winden rond een holte die strekt zich naar beneden uit vanaf de basis van een wolk van het convectietype in de vorm van een trechter. Deze draaikolk heeft gewoonlijk een diameter van ongeveer 100 meter aan de basis en wervelt meestal tegen de klok in op het noordelijk halfrond.
De druk in het midden van een tornadotrechter is vaak 100 mb minder dan de omringende lucht. Aangetrokken door een veel lagere druk in het midden van de vortex, stroomt lucht dichtbij de grond vanuit alle richtingen de tornado in. Door de snelle drukval zet de in de storm gezogen lucht uit en koelt adiabatisch af. Als de lucht afkoelt tot onder het dauwpunt, creëert de resulterende condens een bleke wolk die donkerder kan worden als hij over de grond beweegt en stof en puin opneemt. Af en toe, wanneer de naar binnen spiraliserende lucht relatief droog is, vormt zich geen condensatietrechter omdat de drukval niet voldoende is om de nodige adiabatische koeling te veroorzaken. In dergelijke gevallen wordt de vortex alleen zichtbaar gemaakt door het materiaal dat in de trechter omhoog spiraalt.
Vanwege de enorme drukgradiënt, geassocieerd met een sterke tornado, nadert de windsnelheid 480 km / u. Dit cijfer is echter een schatting op basis van de analyse van films en schade aan technische constructies. Dit komt doordat de tornados sterk gelokaliseerd en willekeurig verdeeld zijn en de kans dat een set instrumenten op de juiste plaats wordt geplaatst oneindig klein is. Zelfs als een instrument op de een of andere manier in zijn baan wordt geplaatst, wordt het vernietigd voordat het gegevens geeft.
Elke tornado is over het algemeen van korte duur en beweegt zich over de grond in een grillig pad met 50-60 km / u -1 of tot 15 km. Uitzonderlijke tornados kunnen uren en honderden kilometers duren. In de Verenigde Staten legde de Mattoon-Charleston-tornado van 26 mei 1917 471 km af in iets minder dan zeven uur. De meeste tornados zijn echter zwakker, sommige duren slechts seconden en genereren windsnelheden van minder dan 80 km per uur.
Tornados kunnen zich voordoen als geïsoleerde incidenten of in grote aantallen.
De karakteristieke trechtervormige wolk van de tornado is ontleend aan de cumulonimbuswolk (van mamma ) van het ouderonweer, dat uitzonderlijk gewelddadig is.
De trechter lijkt te stijgen en te dalen vanuit de wolk terwijl hij zich uitstrekt naar het aardoppervlak. Lokaal zijn tornados de meest destructieve van allemaal. Tornados ontstaan in combinatie met hevig onweer, die harde wind, zware regenval en vaak schadelijke hagel veroorzaken. Een oorverdovend gebrul en halfduister beweegt mee met tornados.
Tornados zijn grotendeels het product van de interactie tussen sterke opwaartse luchtstromen bij onweer en de wind in de troposfeer, zoals die geproduceerd in een supercell onweer . De opwaartse luchtstroom wordt gegenereerd door een extreem temperatuur- en drukcontrast tussen de oppervlakte- en de bovenste troposfeerlucht, waardoor een zeer steile omgevingsvervalsnelheid en een sterke toename van de windsnelheid met de hoogte ontstaat. De wind op hogere niveaus waait sneller en in een andere richting dan de lage wind. Aldus begint een rollende beweging in de lagere atmosfeer en de opwaartse stroming van lucht veroorzaakt door de sterke omgevingsvervalfrequentie verschuift deze spiraalvormige lucht naar een verticale positie hoog boven de grond. Elk roterend object beweegt sneller als het naar zijn rotatieas wordt getrokken. Dus, aangezien lage druk in het hoofdstroomgebied van de storm wind aantrekt, roteren ze steeds sneller. Een verticale luchtcilinder met een diameter van 10 tot 20 km bouwt zich naar boven en naar beneden op en versterkt de opwaartse luchtstroom. Deze mesocycloon, zoals het wordt genoemd, wordt veroorzaakt door de interactie van warme en koude luchtstromen in een deel van de storm. Soms produceert de mesocycloon een uitstekende muurwolk aan de onderkant van de storm. Dit is een duidelijk teken van een zich ontwikkelende tornado.
Naarmate de draaiing van het centrum van de storm intenser wordt, begint deze zich een weg naar beneden te banen langs de opwaartse luchtstroom naar de grond. Dit is analoog aan een persoon die een rubberen band strak rechtop houdt en de bovenkant van de band draait. De twist werkt langzaam naar beneden.
Uiteindelijk komt er een kolom snel roterende lucht uit de wolkenbasis. De draaiende cilinder als lucht vernauwt zich en spiraalt als een trechter naar de grond. Wanneer de trechter de grond raakt, wordt het een volwaardige tornado. Door de vernauwing worden de winden heftig. De omtrek van de tornado wordt versterkt door het puin dat hij opzuigt, en de tornado kan dan verschillende vormen aannemen, van een dun, wit koord tot een dikke zwarte massa.
Tornados komen vooral veel voor in het midden van de Verenigde Staten en komen veel minder vaak voor elders in de wereld. Dit komt doordat de centrale laaglanden van de Verenigde Staten relatief vlak zijn en een unieke zone vormen voor de convergentie van continentale en maritieme tropische lucht: dit gebied staat bekend als “ tornado alley ”.
Geen enkele kunstmatige structuur is in staat een voltreffer door een sterke tornado te weerstaan. Spoorwegsporen worden van hun sporen getild en honderden meters weggedragen, de hele bakstenen huizen worden afgebroken, het puin wordt de lucht in geveegd.
De schade die met tornados gepaard gaat, is niet alleen het gevolg van wind. In het midden van de vortex is de luchtdruk erg laag, vaak in de orde van 100 – 200 mb. De snelle drukval wanneer het midden van een tornado over constructies gaat, produceert een explosief effect. Hoewel dit effect de schade aan de tornado kan vergroten, toont recent onderzoek aan dat de drukverlaging misschien niet zo belangrijk is. De verwoesting die optreedt door een tornado, in tegenstelling tot relatief kleine schade aan weerszijden van het werkelijke pad, is vanwege de verschillende mate van ernst die optreedt bij een tornado. Een gebied kan worden doorkruist door een tornado en blijft relatief ongedeerd terwijl een aangrenzend gebied duidelijk wordt vernietigd.
Een typische tornado beweegt noordoostwaarts met een translatiesnelheid van de vortex van ongeveer 20 ms-1 en laat een pad van vernietiging van ongeveer 400 m breed. Zelden zijn ze ook stationair gebleven. Hun pad is meestal langs of parallel aan buienlijnen of koufronten, maar vaak komen ze ook in andere situaties voor. Een tornado-beweging kan grillig zijn, waardoor een cycloïdaal schadepad ontstaat (zoals de baan die een tol een plat oppervlak aanneemt). Dit verklaart waarom een tornado huizen kan slopen aan weerszijden van een die onaangeroerd blijft. Een groot deel van de vernietiging en dood in verband met tornado is grotendeels omdat het niet kan worden voorspeld. Desalniettemin geeft de tornado altijd een waarschuwing, omdat deze gepaard gaat met een extreem hard brullend geluid en een ongewoon intense bliksem. Een ander waarschuwingssignaal voor een mogelijke tornado zijn de mamma-wolken die zich vormen aan de basis van zware onweersbuien.Ernstigere onweersbuien worden ook voorafgegaan door laaggelegen donkere arcus wolk die eruitziet als een lange rollende cilinder en soms als een wig.
Een ander is het overshoot-fenomeen, waarbij de normaal gesproken platte bovenkant van het aambeeld van de storm een onheilspellende uitstulping vertoont. Dit geeft aan dat de opwaartse luchtstroom nabij het midden van de storm zo krachtig is dat deze door de tropopauze heen is geslagen die opborrelt in de stratosfeer.
KENMERKEN, KENMERKENDE GROOTTE, TYPISCH BEREIK
1.Diameter-100 meter of minder-2 km tot 3 km
2. padlengte-3 km, enkele meters tot honderden km
3. duur-4 minuten, enkele seconden tot enkele uren
4. Windsnelheid-90 ms-1, 80 ms-1 tot 225 ms-1
5. bewegingssnelheid-10 tot 20 ms, -1, 0 tot 20 ms, -1
6. reisrichting, zuidwest naar noordoost, variabele
7. Drukval-25 mb, 20 tot 200 mb
Aangepast van Atmosfeer, weer en klimaat door K. Sidddhartha