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Ich wurde dies einmal von einem klugen Kind während eines Unterrichtsgesprächs über Vulkane gefragt, das ich vor etwa einem Jahrzehnt gegeben habe . Wie ich erklärte, sind Tornados im Vergleich zu geologischen Kräften nicht sehr stark. Der Wind weht über oder um einen Vulkan wie jeder andere Berg. Auf Kilauea wurde ich während meiner Arbeit in einen sehr kleinen Tornado verwickelt (wahrscheinlich genauer) Um es als Staubteufel zu bezeichnen – es hat mich allerdings wirklich herumgeworfen), was auf Wärmeströme im Halemaumau-Krater zurückzuführen ist (ich habe am Rand gearbeitet). Abgesehen davon, dass ich meinen Rucksack abgerissen und meine Ausrüstung verstreut habe, hatte es keinen großen Einfluss darauf Alles, der Vulkan am allerwenigsten.
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Es ist überhaupt nicht möglich, einen Tornado in Hurrikangröße zu haben. Dies liegt daran, dass sich ein Tornado bildet und sein Bildungsmechanismus sich deutlich von dem eines tropischen Zyklons unterscheidet.
Tropischer Zyklon ist ein allgemeiner Begriff für einen Zyklon, der über einem tropischen Ozean entsteht. Diese Zyklone werden wie folgt klassifiziert, Winde von 35 bis 34 Knoten. tropische Depression; Winde von 35 bis 64 Knoten, tropischer Sturm; Winde 65 Knoten oder mehr, Hurrikan im Atlantik oder Taifun im Pazifik (mit einigen anderen regionalen Namen). ”Tropische Wirbelstürme” ( Hurrikane, Taifune, Willy Willies ) sind warme Kernwirbel tropischer Herkunft mit kleinem Durchmesser, kreisförmiger Form und minimalem Oberflächendruck, begleitet von Hochgeschwindigkeitswinden, die aus allen Richtungen nach innen spiralförmig sind.
Sie sind auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn. Tropischer Wirbelsturm ist das Ergebnis eines Auslösers bei Vorhandensein eines geeigneten tiefen warmen Wassers (Quelle sensibler und latenter Wärme), Vorhandensein bereits vorhandener Störungen auf niedrigem Niveau (niedriger Druck) und Störungen der oberen Atmosphäre (sterbende Überreste von Westwinde), Vorhandensein von Coriolis-Kraft, Vorhandensein einer minimalen vertikalen Windscherung, Vertiefung der oberen Westwinde und Divergenz der aufsteigenden Luft durch diese und hohe Luftfeuchtigkeit. Das Auge des Zyklons ist kreisförmig, hat einen Durchmesser von 5 bis 50 km, einen niedrigen Druck und einen klaren Himmel (Luftabsenkung durch die Troposphäre). Um das Auge herum befindet sich eine Augenwand, an der die stärksten Winde zu finden sind. Die Windbänder drehen sich mit dem Sturm in Form einer Spiralgalaxie, die sehr starke Niederschläge erzeugt. Die Luft, die aufgrund des niedrigen Drucks aufstieg, divergiert in der oberen Troposphäre und sinkt um den Zyklon in der Ringzone. Außerhalb des Zyklons bildet sich auch eine konvektive Wolke.
Diese vielen Faktoren sind für die Tornado-Bildung nicht erforderlich.
Ein Tornado (manchmal als Twister bezeichnet) ist ein intensiver lokaler Rotationssturm mit kleinem Durchmesser, der als Wirbel oder Whirlpoolstruktur von Winden um einen Hohlraum sichtbar ist erstreckt sich von der Basis einer konvektiven Wolke in Form eines Trichters nach unten. Dieser Wirbel hat an seiner Basis gewöhnlich einen Durchmesser von etwa 100 Metern und wirbelt in der nördlichen Hemisphäre normalerweise gegen den Uhrzeigersinn.
Der Druck in der Mitte eines Tornado-Trichters ist oft 100 MB geringer als die Umgebungsluft. Durch viel geringeren Druck in der Mitte des Wirbels angezogen, strömt Luft in Bodennähe aus allen Richtungen in den Tornado. Aufgrund des schnellen Druckabfalls dehnt sich die in den Sturm gesaugte Luft aus und kühlt adiabatisch ab. Wenn die Luft unter ihren Taupunkt abkühlt, entsteht durch die entstehende Kondensation eine blasse Wolke, die sich verdunkeln kann, wenn sie sich über den Boden bewegt und Staub und Schmutz aufnimmt. Wenn die nach innen gewundene Luft relativ trocken ist, bildet sich gelegentlich kein Kondensationstrichter, da der Druckabfall nicht ausreicht, um die erforderliche adiabatische Kühlung zu bewirken. In solchen Fällen wird der Wirbel nur durch das Material sichtbar gemacht, das sich im Trichter nach oben windet.
Aufgrund des enormen Druckgradienten, der mit einem starken Tornado verbunden ist, nähert sich die Windgeschwindigkeit 480 km / h. Diese Zahl ist jedoch eine Schätzung, die auf der Analyse von Filmen und Schäden an technischen Strukturen basiert. Dies liegt daran, dass die Tornados stark lokalisiert und zufällig verteilt sind und die Wahrscheinlichkeit, einen Satz von Instrumenten an der richtigen Stelle zu platzieren, unendlich gering wäre. Selbst wenn ein Instrument irgendwie in seiner Spur platziert wird, wird es zerstört, bevor es Daten liefert.
Jeder Tornado ist im Allgemeinen kurzlebig und bewegt sich auf einem unregelmäßigen Weg mit 50 – 60 km / h über den Boden -1 oder bis zu 15 km. Außergewöhnliche Tornados können Stunden und mehrere hundert Kilometer dauern. In den Vereinigten Staaten legte der Mattoon-Charleston-Tornado vom 26. Mai 1917 in weniger als sieben Stunden 471 km zurück. Die meisten Tornados sind jedoch schwächer als diese, einige dauern nur Sekunden und erzeugen Winde von weniger als 80 km / h.
Tornados können als Einzelfälle oder in großer Anzahl auftreten.
Die charakteristische trichterförmige Wolke des Tornados stammt aus der Cumulonimbus-Wolke (von mamma ) des übergeordneten Gewitters, das außergewöhnlich heftig ist.
Der Trichter scheint von der Wolke zu steigen und zu fallen, wenn er sich zur Erdoberfläche erstreckt. Lokale Tornados sind die zerstörerischsten von allen. Tornados bilden sich in Verbindung mit schwerem Gewitter, das starken Wind, starken Regen und oft schädlichen Hagel erzeugt. Ein ohrenbetäubendes Gebrüll und Halbdunkelheit bewegen sich mit Tornados.
Tornados sind größtenteils das Produkt der Wechselwirkung zwischen starken Aufwinde in einem Gewitter und den Winden in der Troposphäre, wie sie in einer Superzellengewitter . Die Aufwinde werden durch einen extremen Temperatur- und Druckkontrast zwischen der Oberflächenluft und der Luft in der oberen Troposphäre erzeugt, der eine sehr steile Umweltverlustrate und einen starken Anstieg der Windgeschwindigkeit mit der Höhe erzeugt. Die Winde auf höheren Ebenen wehen schneller und in eine andere Richtung als die Winde auf niedriger Ebene. Somit beginnt eine rollende Bewegung in der unteren Atmosphäre und der Luftaufwind, der durch die starke Umweltverlustrate verursacht wird, verschiebt diese spiralförmige Luft in eine vertikale Position hoch über dem Boden. Jedes rotierende Objekt bewegt sich schneller, wenn es in Richtung seiner Rotationsachse gezogen wird. Wenn also der niedrige Druck im Hauptaufwindbereich des Sturms Winde zieht, drehen sie sich immer schneller. Ein vertikaler Luftzylinder mit einem Durchmesser von 10 bis 20 km baut sich nach oben und unten auf und verstärkt den Aufwind. Dieser sogenannte Mesozyklon wird durch das Zusammenspiel von warmen und kalten Luftströmungen in einem Teil des Sturms verursacht. Manchmal erzeugt der Mesozyklon eine hervorstehende Wandwolke an der Unterseite des Sturms. Dies ist ein deutliches Zeichen für einen sich entwickelnden Tornado.
Wenn sich die Drehung des Sturmzentrums verstärkt, beginnt es, sich den Hauptaufwind hinunter zum Boden zu arbeiten. Dies ist analog zu einer Person, die ein Gummiband aufrecht hält und die Oberseite des Bandes dreht. Die Drehung arbeitet sich langsam nach unten.
Schließlich tritt eine Säule schnell rotierender Luft aus der Wolkenbasis aus. Der rotierende Zylinder verengt sich wie Luft und dreht sich als Trichter nach unten zum Boden. Wenn der Trichter den Boden berührt, wird er zu einem vollwertigen Tornado. Die Winde werden wegen der Verengung heftig. Der Umriss des Tornados wird durch die angesaugten Trümmer verstärkt, und der Tornado kann dann verschiedene Formen annehmen, von einer dünnen weißen Schnur bis zu einer dicken schwarzen Masse.
Tornados sind in den zentralen Vereinigten Staaten besonders häufig und kommen anderswo auf der Welt viel seltener vor. Dies liegt daran, dass das zentrale Tiefland der Vereinigten Staaten relativ flach ist und eine einzigartige Zone für die Konvergenz von kontinentaler und maritimer tropischer Luft bietet: Dieses Gebiet ist als „ Tornado-Gasse bekannt. span> ”.
Keine künstliche Struktur kann einem direkten Treffer eines starken Tornados standhalten. Eisenbahnschienen werden von ihren Gleisen gehoben und Hunderte von Metern entfernt getragen, die gesamten Backsteinhäuser werden abgerissen und die Trümmer in den Himmel geschleudert.
Der mit Tornados verbundene Schaden ist nicht nur das Ergebnis von Wind. In der Mitte des Wirbels ist der Luftdruck oft sehr niedrig und liegt in der Größenordnung von nur 100 – 200 mb. Der schnelle Druckabfall, wenn das Zentrum eines Tornados über Strukturen fährt, erzeugt einen explosiven Effekt. Obwohl dieser Effekt den Tornado-Schaden erhöhen kann, zeigen neuere Untersuchungen, dass der Druckabfall möglicherweise nicht so wichtig ist. Die Verwüstung, die durch einen Tornado verursacht wird, im Gegensatz zu relativ geringen Schäden auf beiden Seiten des tatsächlichen Pfades, ist auf unterschiedliche Schweregrade zurückzuführen, die bei einem Tornado auftreten. Ein Bereich kann von einem Tornado durchquert werden und bleibt relativ unversehrt, während ein angrenzender Bereich eindeutig zerstört wird.
Ein typischer Tornado bewegt sich mit einer Translationsgeschwindigkeit des Wirbels von etwa 20 ms-1 nach Nordosten und hinterlässt a Zerstörungsweg von ca. 400 m Breite. Selten sind sie auch stationär geblieben. Ihr Weg verläuft normalerweise entlang oder parallel zu Böenlinien oder Kaltfronten, aber häufig treten sie auch in anderen Situationen auf. Eine Tornado-Bewegung kann unregelmäßig sein und einen zykloiden Schadenspfad erzeugen (wie die Spur, die ein Kreisel auf einer ebenen Fläche einnimmt). Dies erklärt, warum ein Tornado Häuser auf beiden Seiten eines unberührten abreißen kann. Ein Großteil der Zerstörung und des Todes im Zusammenhang mit Tornados ist größtenteils darauf zurückzuführen, dass sie nicht vorhergesagt werden können. Trotzdem warnt der Tornado immer, da er von einem extrem lauten Brüllen und ungewöhnlich intensiven Blitzen begleitet wird. Ein weiteres Warnsignal für einen möglichen Tornado sind die Mammawolken, die sich an der Basis schwerer Gewitter bilden.Schwereren Gewittern geht auch eine tief liegende dunkle Arcus -Wolke voraus, die wie ein langer rollender Zylinder und manchmal wie ein Keil erscheint.
Ein weiteres Phänomen ist das „Überschwingen“ -Phänomen, bei dem die normalerweise flache Oberseite des Ambosses des Sturms eine bedrohliche Ausbuchtung aufweist. Dies weist darauf hin, dass der Luftstrom in der Nähe des Sturmzentrums so stark ist, dass er die Tropopause , die in die Stratosphäre sprudelt, „durchbohrt“ hat.
EIGENSCHAFTEN, EIGENSCHAFTENMAGNITUDE, TYPISCHER BEREICH
1.Durchmesser-100 Meter oder weniger-2 km bis 3 km
2. Pfadlänge – 3 km, einige Meter bis Hunderte von km
3. Dauer – 4 Minuten, einige Sekunden bis mehrere Stunden
4. Windgeschwindigkeit-90 ms-1, 80 ms-1 bis 225 ms-1
5. Bewegungsgeschwindigkeit-10 bis 20 ms, -1, 0 bis 20 ms, -1
6. Fahrtrichtung von Südwesten nach Nordosten, Variable
7. Druckabfall – 25 MB, 20 bis 200 MB
Angepasst an Atmosphäre, Wetter und Klima von K. Sidddhartha