Tornadogenese - Tornadogenesis

En sekvens av bilder som viser fødselen av en supercellular tornado. For det første senker den regnfrie skybasen seg som en roterende veggsky . Denne senkingen konsentrerer seg i en traktsky , som fortsetter å synke samtidig som en sirkulasjon bygger seg nær overflaten, sparker opp støv og annet rusk. Til slutt strekker den synlige trakten seg til bakken, og tornado begynner å forårsake store skader.
Sammensetning av åtte bilder skutt i rekkefølge som en tornado dannet i Kansas i 2016

Tornadogenese er prosessen der en tornado dannes. Det er mange typer tornadoer, og disse varierer i formingsmetoder. Til tross for pågående vitenskapelige studier og høyprofilerte forskningsprosjekter som VORTEX , er tornadogenese en ustabil prosess, og vanskelighetene med mange av mekanismene for tornado-dannelse er fortsatt dårlig forstått.

En tornado er en kraftig roterende luftsøyle i kontakt med overflaten og en cumuliform sky basen . Tornadodannelse er forårsaket av strekking av miljø- og / eller stormindusert virvling som strammer den til en intens virvel . Det er forskjellige måter dette kan oppstå på, og dermed ulike former og underformer av tornadoer. Selv om hver tornado er unik, går de fleste slags tornadoer gjennom en livssyklus av formasjon, modning og spredning. Prosessen der en tornado forsvinner eller forfaller, tidvis trollbundet som tornadolyse, er av spesiell interesse for studier som tornadogenese, lang levetid og intensitet .

Mesocykloner

Klassiske tornadoer er supercellular tornadoer, som har et gjenkjennelig formasjonsmønster. Syklusen begynner når et kraftig tordenvær utvikler en roterende mesocyklon noen miles opp i atmosfæren. Etter hvert som nedbøren i stormen øker, drar den med seg et område med raskt synkende luft, kjent som den bakre flanke nedtrekkingen (RFD). Dette nedtrekket akselererer når det nærmer seg bakken, og drar den roterende mesocyklonen mot bakken med seg. Storm relativ helisitet (SRH) har vist seg å spille en rolle i tornado utvikling og styrke. SRH er horisontal virvling som er parallell med stormens tilstrømning og vippes oppover når den tas opp av oppdraget, og skaper dermed vertikal virvling.

Når mesocyklonen senkes under skybasen, begynner den å ta inn kjølig, fuktig luft fra stormens nedtrekksregion. Denne konvergensen av varm luft i opptrekket, og denne kule luften, får en roterende veggsky til å danne seg. RFD fokuserer også mesocyklonens base, slik at den suger luft fra et mindre og mindre område på bakken. Når oppdraget intensiveres, skaper det et område med lavt trykk på overflaten. Dette trekker den fokuserte mesocyklonen ned, i form av en synlig kondensattrakt. Når trakten faller ned, når RFD også bakken, og skaper en vindfront som kan forårsake alvorlig skade i god avstand fra tornado. Vanligvis begynner traktskyen å forårsake skade på bakken (blir en tornado) i løpet av få minutter etter at RFD når bakken.

Feltstudier har vist at for at en supercelle skal produsere en tornado, må RFD ikke være mer enn noen få Kelvin-kjøligere enn oppdraget. Også FFD ( fremre flanke nedstrøm ) ser ut til å være varmere i tornadiske superceller enn i ikke-tornadiske superceller.

Selv om mange ser for seg en ovenfra og ned prosess der en mellomnivå mesocyklon først dannes og kobles sammen med en lavnivå mesocyklon eller tornadocyklon og en vortex deretter dannes under skybasen og blir en konsentrert vortex på grunn av konvergens når den når overflaten, har lenge blitt observert, og det er nå raskere voksende bevis for at mange tornadoer dannes først nær overflaten eller samtidig fra overflaten til lave og midtre nivåer oppe.

Misosykloner

Vannutløp

Hovedartikkel: Waterspout

Vannutløp er definert som tornadoer over vann. Imidlertid, mens noen vannsprut er supercellulære (også kjent som "tornadiske vannsputer"), og som dannes i en prosess som ligner på deres landbaserte kolleger, er de fleste mye svakere og forårsaket av forskjellige prosesser med atmosfærisk dynamikk. De normalt utvikler seg i fuktighets -fylte omgivelser med lite vertikalt vindskjær i områder hvor vinden kommer sammen (konvergens), slik som land bris , innsjø effekt bånd, linjer med friksjons konvergens fra nærliggende landmasser, eller overflate trau. Vannutløp utvikler seg normalt etter hvert som foreldrenes skyer er i ferd med å utvikles. Det teoretiseres at de spinner oppover når de beveger seg oppover overflategrensen fra den horisontale skjæret nær overflaten, og strekker seg deretter oppover til skyen når skjærvirvelen på lavt nivå justeres med en utviklende kumulus eller tordenvær. Deres overordnede sky kan være like uskadelig som en moderat cumulus, eller like viktig som en supercelle.

Landutløp

Hovedartikkel: Landspout

Landutløp er tornadoer som ikke dannes fra superceller, og som ligner på vannforløp med fint vær med unntak av at de dannes over land i stedet for vann. Det antas at de dannes på en måte som ligner på svakere vannutløp ved at de dannes under vekstfasen av konvektive skyer ved inntak og stramming av grenselagets virvling ved kumuliformtårnets oppstramning.

Mesovortices

QLCS

Tornadoer noen ganger form med mesovortices innenfor bygelinje (QLCS, kvasi-lineære konvektiv systemer), som oftest i breddegrader regioner. Mesocykloniske tornadoer kan også danne seg med innebygde superceller innenfor hvetelinjer.

Tropiske sykloner

Mesovortices eller mini-virvler i intense tropiske sykloner, spesielt i øyevegger, kan føre til tornadoer. Innebygde superceller kan produsere mesocykloniske tornadoer i høyre frontkvadrant eller spesielt i visse situasjoner med ytre regnbånd.

Brann virvler og pyro-tornadogenese

Hovedartikkel: Fire whirl

De fleste brann- eller vulkanutbruddinduserte virvelvindene er ikke tornadiske virvler, men i sjeldne tilfeller når sirkulasjoner med store skogbranner, brannskader eller utkast ikke en omgivende skybase , og i ekstremt sjeldne tilfeller har det blitt observert pyrocumulonimbus med tornadiske mesocykloner .

Se også

Referanser

Videre lesning

Eksterne linker