tornadele

Mitul este plin de creaturi fantastice și distructive. Dacă nu este un înger la nivel de oraș, atunci sunt giganți care călătoresc răzbunători în orașe nebănuite. În realitate, toate calamitățile pe care suntem susceptibili să le întâlnim se datorează fenomenelor naturale și voinței umane. Dar dintre toate puterile distructive din lumea noastră, niciuna nu seamănă cu ferocitatea și forma acelor monștri mitici, asemănătoare tornadelor. Aceste furtuni coboară ca un pumnal din nori. Se înalță peste cele mai înalte clădiri ca niște titani. Și când se lovesc de împrejurimi, par să acționeze adesea cu intenție rău intenționată.

Lăsați deoparte frica și superstiția și vă confruntați încă cu una dintre cele mai minunate atracții din lumea naturală. Aceste coloane de furtună răsucite pot atinge viteze ale vântului de 318 mph (512 km/h) și pot măsura mile în lățime, marcând Pământul și decimând casele și clădirile în acest proces. Cu toate acestea, în unele părți ale lumii, aceste furtuni puternice sunt o întâmplare obișnuită. Doar Statele Unite experimentează peste 1.000 de tornade pe an, iar furtunile au fost raportate pe fiecare continent, cu excepția Antarcticii [sursa: Tarbuck].

În timp ce majoritatea furtunilor sunt slabe și apar în zone slab populate, se știe că tornadele au lovit zone metropolitane mari și au provocat pierderi grele în multe orașe și orașe. În 1925, infamul SUA tristate twister a lovit părți din Missouri, Illinois și Indiana, provocând 695 de vieți.

Dacă ați urmărit vreodată cum se formează un jacuzzi în cada sau chiuveta în timp ce scurgeți apa, atunci ați fost martorii fundamentelor unei tornade la locul de muncă. Un vârtej de scurgere, cunoscut și sub numele de vartej, se formează din cauza fluxului descendent pe care drenul îl creează în corpul de apă. Debitul apei în scurgere începe să se rotească și, pe măsură ce rotația se accelerează, se formează un vârtej.

De ce începe să se rotească apa? Există multe explicații, dar iată o modalitate de a ne gândi la asta. Imaginați-vă ca pe o particulă din apă, brusc trasă către aspirația pe care o creează scurgerea. La început, te-ai trezi accelerând spre scurgere. Apoi, literalmente, există o întorsătură. Datorită impulsului anterior și a numărului de alte particule care se grăbesc înspre dren în același timp, este posibil să fiți împins într-o parte a punctului de aspirație când ajungeți. Această deviere vă pune pe o cale spirală în punctul de aspirație, ca o molie care se întoarce spre o lumină. Odată ce spirala a început într-o direcție, tinde să influențeze toate celelalte particule pe măsură ce ajung. Se creează o tendință spiralantă foarte puternică. În cele din urmă, există suficientă energie spirală pentru a crea un vortex.

Vorticiile sunt în mod evident un fenomen comun. La urma urmei, îi vezi tot timpul în căzi și chiuvete. Mic diavoli de praf uneori se formează atunci când vântul curge peste deșerturi fierbinți, iar incendiile sălbatice au fost cunoscute pentru a produce vârtețe urcătoare de flacără și cenușă numite vârtejuri de foc. Oamenii de știință au observat chiar diavoli de praf pe Marte și au observat tornade solare scoțând din soare.

Într-o tornadă, se întâmplă același lucru ca și în exemplul nostru de cadă, cu excepția aerului în loc de apă. O mare parte din tiparele de vânt ale Pământului sunt dictate de centrele de joasă presiune, care aspiră aer mai rece și de înaltă presiune din zona înconjurătoare. Acest flux de aer împinge aerul de joasă presiune până la altitudini mai mari, dar apoi aerul se încălzește și este împins și în sus de tot aerul din spatele său. Presiunea aerului din interiorul unei tornade este cu până la 10% mai mică decât cea a aerului înconjurător, determinând aerul înconjurător să se precipite și mai repede.

Tornadele nu apar doar la existență - se dezvoltă din furtuni, unde există deja un flux constant și ascendent de aer cald, cu presiune scăzută, pentru a începe lucrurile. Este ca atunci când un concert rock izbucnește într-o revoltă. Condițiile erau deja volatile; pur și simplu au escaladat în ceva și mai periculos.

Furtunile se formează ca mulți alți nori: o masă de aer caldă și umedă se ridică și se răcește, provocând condensul vaporilor de apă în nori. Cu toate acestea, dacă curentul continuă, această masă de nori va continua să crească și să se ridice la 12.000 m sau mai mult până la troposfera, cel mai jos strat al atmosferei în care trăim. Un nor tipic de furtună poate acumula o cantitate enormă de energie. Dacă condițiile sunt corecte, această energie creează un flux uriaș de urgență în nor, dar de unde vine energia?

Norii se formează atunci când vaporii de apă se condensează în aer. Această modificare a stării fizice eliberează căldură, iar căldura este o formă de energie. O mare parte din energia unei furtuni este un rezultat al condensului care formează norul. Fiecare gram de apă condensată are ca rezultat aproximativ 600 de calorii de căldură - iar alte 80 de calorii de căldură pe gram de apă rezultă din înghețarea în atmosfera superioară. Această energie mărește temperatura curentului ascendent, precum și energia cinetică a mișcării aerului în sus și în jos. Furtuna medie eliberează aproximativ 10.000.000 de kilowați-oră de energie - echivalentul unui focos nuclear de 20 de kilotoni [sursă: Britannica].

În furtuni supercelulare, curentele ascendente sunt deosebit de puternice. Dacă sunt suficient de puternici, un vârtej de aer se poate dezvolta la fel cum se formează un vârtej de apă într-o chiuvetă. Acest precursor al tornadei se numește a mezociclon, și are de obicei 3 până la 10 kilometri lățime. Unul se formează un mezociclon, există o șansă de aproximativ 50% ca furtuna să escaladeze într-o tornadă în aproximativ 30 de minute.

Unele tornade constau dintr-un singur vortex, dar alteori multiple vârtejuri de aspirație se învârte în jurul centrului unei tornade. Aceste furtuni în interiorul unei furtuni pot fi mai mici, cu un diametru de aproximativ 9 metri, dar au viteze de rotație extrem de puternice.

Tornada ajunge în jos dintr-un nor cu tunete ca o frânghie uriașă, care se învârte. Viteza vântului în intervalul de la 200 la 300 mph (322 la 483 km/h) nu este neobișnuită. Dacă vârtejul atinge solul, viteza vântului care se învârte (precum și curentul ascendent și diferențele de presiune) pot provoca daune uriașe, distrugând locuințele și aruncând resturi potențial letale.

Tornada urmează o cale care este controlată de ruta fulgerului său părinte și va apărea adesea să sară. Hameiul apare atunci când vortexul este deranjat. Probabil ați văzut că este ușor să deranjați un vârtej în cadă, dar apoi se va reforma. Același lucru se poate întâmpla cu vârtejul unei tornade, determinându-l să se prăbușească și să se reformeze de-a lungul drumului său.

Tornadele mai mici pot prospera doar câteva minute, acoperind mai puțin de un kilometru de teren. Cu toate acestea, furtuni mai mari pot rămâne pe pământ ore întregi, acoperind peste 150 de kilometri și provocând daune aproape continue pe parcurs.

În acest moment, s-ar putea să vă întrebați cum vor dispărea în cele din urmă tornadele. Oamenii de știință încă dezbat exact cum mor aceste furtuni mortale, dar unul dintre primii suspecți este nimeni altul decât furtuna-mamă: mezociclonul rotativ. Tornadele au nevoie de instabilitate și rotație. Întrerupeți fluxul de aer, îndepărtați-i umezeala sau distrugeți echilibrul său instabil de aer cald și rece și nu poate funcționa. Adesea, o tornadă va muri din cauza frigului debit de aer din precipitațiile care cad, supără echilibrul.