Melhor resposta
Certa vez, uma criança brilhante me perguntou isso durante uma palestra sobre vulcões que dei há cerca de uma década . Como expliquei, os tornados não são muito fortes em comparação com as forças geológicas. O vento vai soprar sobre ou ao redor de um vulcão, como faria com qualquer outra montanha. Em Kilauea, fui pego por um tornado muito pequeno enquanto trabalhava (provavelmente mais preciso chamá-lo de redemoinho de poeira – realmente me confundiu, no entanto) resultantes das correntes térmicas dentro da cratera Halemaumau (eu estava trabalhando ao longo da borda). Além de rasgar minha mochila e espalhar meu equipamento, não teve muito efeito sobre nada, muito menos o vulcão.
Resposta
Não é possível ter um tornado do tamanho de um furacão. Isso ocorre porque um tornado se forma e seu mecanismo de formação é distintamente diferente daquele de um ciclone tropical.
Ciclone tropical é um termo geral para um ciclone que se origina sobre um oceano tropical. Esses ciclones são classificados da seguinte forma, ventos de 35 a 34 nós. depressão tropical; ventos de 35 a 64 nós, tempestade tropical; ventos de 65 nós ou mais, furacão no Oceano Atlântico ou tufão no Oceano Pacífico (com alguns outros nomes regionais). ”Ciclones tropicais” ( Furacões, tufões, Willy Willies ) são vórtices de núcleo quente de origem tropical, com pequeno diâmetro, forma circular, pressão superficial mínima acompanhada por ventos de alta velocidade espiralando para dentro de todas as direções.
Eles são anti-horário no hemisfério norte e horário no hemisfério sul. O ciclone tropical é o resultado de algum gatilho na presença de águas quentes profundas adequadas, (fonte de calor sensível e latente) presença de distúrbios de baixo nível pré-existentes (baixa pressão) e distúrbios atmosféricos superiores (restos mortais de ventos de oeste), presença de força de coriolis, presença de cisalhamento mínimo do vento vertical, cavamento profundo dos ventos superiores do oeste e divergência do ar ascendente por ele, e alto nível de umidade. O olho do ciclone é circular, com 5-50 km de diâmetro, tem baixa pressão e céu limpo (subsidência do ar pela troposfera). Ao redor do olho está a parede do olho, onde os ventos mais intensos são encontrados. As faixas de vento giram com a tempestade em forma de galáxia espiral, produzindo chuvas muito fortes. O ar que subiu devido à baixa pressão, diverge na alta troposfera, diminui em torno do ciclone na zona anular. Fora do ciclone também se forma uma nuvem convectiva.
Esses muitos fatores não são necessários para a formação do tornado.
Um tornado (às vezes chamado de twister ) é uma tempestade rotativa local intensa de pequeno diâmetro, visível como um vórtice ou uma estrutura de redemoinho de ventos em torno de uma cavidade oca que se estende para baixo a partir da base da nuvem do tipo convectiva na forma de um funil. Este vórtice tem normalmente 100 metros ou mais de diâmetro em sua base, gira geralmente no sentido anti-horário no hemisfério norte.
A pressão no centro de um funil de tornado costuma ser 100 MB menor que a do ar ao redor. Atraído por uma pressão muito menor no centro do vórtice, o ar próximo ao solo entra no tornado de todas as direções. Devido à rápida queda na pressão, o ar sugado pela tempestade se expande e esfria adiabaticamente. Se o ar esfriar abaixo de seu ponto de orvalho, a condensação resultante cria uma nuvem pálida que pode escurecer à medida que se move pelo solo pegando poeira e detritos. Ocasionalmente, quando o ar em espiral para dentro está relativamente seco, nenhum funil de condensação se forma porque a queda na pressão não é suficiente para causar o resfriamento adiabático necessário. Nesses casos, o vórtice só é visível pelo material que espirala para cima no funil.
Por causa do tremendo gradiente de pressão, associado a um forte tornado, a velocidade do vento se aproxima de 480 km / h. Este valor, entretanto, é uma estimativa baseada na análise de filmes e danos a estruturas de engenharia. Isso ocorre porque os tornados são altamente localizados e distribuídos aleatoriamente e a probabilidade de colocar um conjunto de instrumentos no local certo seria infinitesimalmente pequena. Mesmo se um instrumento for colocado de alguma forma em sua trilha, ele será destruído antes de fornecer quaisquer dados.
Cada tornado geralmente tem vida curta e se move pelo solo em um caminho irregular a 50 – 60 km / h -1 ou até 15 km. Tornados excepcionais podem durar horas e várias centenas de quilômetros. Nos Estados Unidos, o tornado Mattoon-Charleston de 26 de maio de 1917 percorreu 471 km em pouco menos de sete horas. A maioria dos tornados, no entanto, é mais fraca do que isso, com alguns durando apenas alguns segundos e gerando ventos de menos de 80 km por hora.
Os tornados podem ocorrer como incidentes isolados ou em grande número.
As características da nuvem em forma de funil do tornado são extraídas da nuvem cumulonimbus (de mamma ) da tempestade pai, que é excepcionalmente violenta.
O funil parece subir e descer da nuvem à medida que se estende em direção à superfície da Terra. Os tornados locais são os mais destrutivos de todos. Tornados se formam em associação com fortes tempestades, que produzem ventos fortes, chuvas fortes e granizo muitas vezes prejudicial. Um rugido ensurdecedor e uma penumbra se movem com os tornados.
Os tornados são em grande parte o produto da interação entre fortes correntes de ar em uma tempestade e os ventos na troposfera, como aquele produzido em uma tempestade supercélula . As correntes ascendentes são geradas por um contraste extremo de temperatura e pressão entre a superfície e o ar da troposfera superior, produzindo uma taxa de lapso ambiental muito acentuada e um aumento acentuado da velocidade do vento com a altitude. Os ventos em níveis mais altos estão soprando mais rápido e em uma direção diferente dos ventos de baixo nível. Assim, um movimento de rolamento na baixa atmosfera começa e a corrente ascendente de ar causada pela forte taxa de lapso ambiental muda esse ar em espiral para uma posição vertical bem acima do solo. Qualquer objeto em rotação se move mais rápido à medida que é puxado em direção ao seu eixo de rotação. Portanto, à medida que a baixa pressão na área principal da corrente ascendente da tempestade atrai os ventos, eles giram cada vez mais rapidamente. Um cilindro vertical de ar de 10 a 20 km de diâmetro se acumula para cima e para baixo e fortalece a corrente ascendente. Este mesociclone, como é conhecido, é causado pela interação de correntes de ar quente e frio em uma parte da tempestade. Às vezes, o mesociclone produz uma nuvem de parede protuberante na parte inferior da tempestade. Este é um sinal claro de um tornado em desenvolvimento.
À medida que a rotação do centro da tempestade se intensifica, ela começa a descer pela corrente ascendente principal em direção ao solo. Isso é análogo a uma pessoa segurando um elástico bem esticado e torcendo a parte superior do elástico. A torção desce lentamente.
Eventualmente, uma coluna de ar em rotação rápida emerge da base da nuvem. O cilindro giratório como o ar se estreita e desce em espiral até o solo como um funil. Quando o funil atinge o solo, ele se transforma em um tornado completo. Os ventos se tornam violentos por causa do estreitamento. O contorno do tornado é realçado pelos destroços que ele suga, e o tornado pode então assumir várias formas, desde um cabo fino e branco até uma massa negra espessa.
Os tornados são particularmente comuns na região central dos Estados Unidos e ocorrem com muito menos frequência em outras partes do mundo. Isso ocorre porque as terras baixas centrais dos Estados Unidos são relativamente planas e fornecem uma zona única para a convergência do ar tropical continental e marítimo: essa área é conhecida como “ beco do tornado ”.
Nenhuma estrutura artificial é capaz de resistir ao impacto direto de um forte tornado. Os trilhos das estradas de ferro são retirados de seus trilhos e carregados a centenas de metros de distância, as casas inteiras de tijolos são demolidas, os destroços são varridos para o céu.
Os danos associados aos tornados não são apenas o resultado do vento. No centro do vórtice , a pressão do ar é muito baixa, muitas vezes na ordem de apenas 100 – 200 mb. A rápida queda de pressão quando o centro de um tornado passa sobre as estruturas, produz um efeito explosivo. Embora esse efeito possa aumentar os danos do tornado, pesquisas recentes mostram que a diminuição da pressão pode não ser tão importante. A devastação que ocorre a partir de um tornado, em oposição a danos relativamente menores em ambos os lados do caminho real, é devido aos vários graus de severidade que ocorrem com um tornado. Uma área pode ser atravessada por um tornado e permanecer relativamente ilesa, enquanto uma área adjacente está claramente destruída.
Um tornado típico se move para nordeste com uma velocidade de translação do vórtice de cerca de 20 ms-1, deixando um caminho de destruição de cerca de 400 m de largura. Raramente, eles também permaneceram estacionários. Seu caminho é geralmente ao longo ou paralelo a linhas de rajadas ou frentes frias, mas freqüentemente também ocorrem em outras situações. O movimento de um tornado pode ser errático, criando um caminho de dano cicloidal (como a trilha que um pião pega em uma superfície plana). Isso explica por que um tornado pode demolir casas de ambos os lados de uma que foi deixada intacta. Grande parte da destruição e morte associada ao tornado é em grande parte porque não pode ser prevista. No entanto, o tornado sempre dá algum aviso, pois é acompanhado por um rugido extremamente alto e relâmpagos excepcionalmente intensos. Outro sinal de alerta de um possível tornado são as nuvens mamãe que se formam na base de fortes tempestades.Tempestades mais severas também são precedidas por nuvens baixas e escuras arcus aparecendo como um longo cilindro rolante e às vezes como uma cunha.
Outro é o fenômeno overshoot, onde o topo normalmente plano da bigorna da tempestade exibe uma protuberância sinistra. Isso indica que a rajada de ar para cima perto do centro da tempestade é tão poderosa que perfurou a tropopausa borbulhando na estratosfera.
RECURSOS, MAGNITUDE CARACTERÍSTICA, ALCANCE TÍPICO
1. Diâmetro-100 metros ou menos-2 km a 3 km
2. Comprimento do caminho-3 km, Alguns metros a centenas de km
3.Duração-4 minutos, Alguns segundos a várias horas
4. Velocidade do vento-90 ms-1, 80 ms-1 a 225 ms-1
5.Velocidade de movimento-10 a 20 ms, -1, 0 a 20 ms, -1
6. Direção da viagem, sudoeste para nordeste, Variável
7. Queda de pressão de-25 MB, 20 a 200 MB
Adaptado de Atmosfera, Tempo e Clima por K. Sidddhartha