Britannica Quiz

Natural Disasters: Fact or Fiction?

Czy tornado F1 jest najpotężniejsze? Czy tajfun jest rodzajem cyklonu? Od trzęsień ziemi po wybuchy wulkanów, pozwól swojemu umysłowi wirować podczas nauki więcej o katastrofach naturalnych w tym quizie.

Warunki powszechnie prowadzące do rozwoju burzy występują wzdłuż ciepłej strony linii granicznej lub frontu, który oddziela zimne, suche powietrze od ciepłego, wilgotnego powietrza. Stopień niestabilności obecnej w atmosferze jest określany na podstawie kontrastu temperatury i wilgotności na granicy frontu, która dzieli dwie masy powietrza. Aby burza mogła generować tornada, muszą być obecne inne czynniki. Najważniejszym z nich jest zmienny profil wiatru (to znaczy, stopniowe przesuwanie się wiatru, zgodnie z ruchem wskazówek zegara na półkuli północnej i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara na półkuli południowej, wraz ze wzrostem wysokości) na niskich i średnich poziomach, wraz z silnymi wiatrami na wysokich poziomach. Oba te oddziaływania wiatru są niezbędne do zapewnienia wymaganego wiru w powietrzu, który może ostatecznie zakończyć się powstaniem tornada. Skręcający profil wiatru może być zapewniony przez te same silne kontrasty temperatury, które napędzają burzę, a wiatry na dużych wysokościach mogą być zapewnione przez jet stream, cienką wstęgę szybkiego powietrza znajdującą się w górnej połowie troposfery.

Aby mogło powstać tornado, rozproszony wir musi zostać skoncentrowany na małym obszarze, ponieważ rozwijająca się burza przechodzi przez kilka wyraźnych etapów rozwoju. Pierwsze pojawienie się rotacji w burzy jest spowodowane interakcją silnego, trwałego szkwału z wiatrami, które wieją przez i wokół burzy. Rotacja nasila się wraz ze wzrostem prędkości wiatru i zmianą jego kierunku z południowo-wschodniego na południowy, a następnie na zachodni (na półkuli północnej) wraz ze wzrostem wysokości w dolnej połowie troposfery.

Prognozujący w Stanach Zjednoczonych nauczyli się uważnie monitorować profil wiatru w regionach niestabilności i szacować, jak temperatury i wiatry będą się zmieniać w ciągu dnia, jednocześnie śledząc ruch i intensywność strumienia jet. Przy pomocy nowoczesnych systemów obserwacyjnych, takich jak pionowo skierowane radary (zwane profilerami wiatru) oraz systemy obrazowania na satelitach, które mogą mierzyć przepływ pary wodnej przez atmosferę ziemską, prognostycy mogą zazwyczaj określić, gdzie warunki będą sprzyjać tworzeniu się tornad z wyprzedzeniem od jednej do siedmiu godzin. Informacje te przekazywane są do wiadomości publicznej jako ostrzeżenie przed tornadem (tornado watch). Ostrzeżenie o tornadzie jest wydawane, gdy tornado zostało zauważone wizualnie lub na radarze meteorologicznym.

Gdy zaczynają się tworzyć silne burze, lokalne biura Krajowej Służby Meteorologicznej monitorują ich rozwój za pomocą zdjęć z czujników satelitarnych i, co najważniejsze, z radarów. Pozwalają one prognostykom śledzić rozwój burz i szacować ich intensywność. W przeszłości radary meteorologiczne dostarczały informacji jedynie o intensywności opadów w obrębie burz. Prognozujący pogodę musieli więc wnioskować o początku rotacji w obrębie updraftu burzy na podstawie poszlak, takich jak moment, w którym opady zaczęły zakrzywiać się wokół updraftu, tworząc „echo haka”, czyli obszar opadów w kształcie haka, który wypływa z głównej burzy i owija się wokół updraftu. Takie wnioskowanie było wysoce subiektywne i podatne na fałszywe alarmy lub bardzo krótkie ostrzeżenia. Obecnie, nowoczesne radary meteorologiczne nie tylko dostarczają informacji o intensywności opadów, ale również wykorzystują zasadę Dopplera do wykrywania wiatru w burzy. Prędkość wiatru jest określana na podstawie fal radiowych odbijanych przez krople deszczu i inne cząstki unoszone przez wiatr.

Radary dopplerowskie mogą mierzyć rotację w szkle wznoszącym i pozwalają prognostykom obserwować formowanie się mezocyklonu (czyli regionu wirującego powietrza w burzy). Na radarze dopplerowskim obecność dobrze zorganizowanego mezocyklonu jest sygnalizowana przez niewielki obszar skoncentrowanego ścinania wiatru. Po jednej stronie mezocyklonu wirujące wiatry płyną w kierunku radaru, a po drugiej oddalają się. W niektórych przypadkach można wykryć formowanie się rdzenia tornada. Rdzeń tornada to w przybliżeniu cylindryczny obszar o niższym ciśnieniu atmosferycznym, który jest ograniczony przez maksymalne wiatry styczne (najszybsze wiatry krążące wokół centrum tornada). Radarowe wskazanie intensywnej, skoncentrowanej rotacji nazywane jest sygnaturą wiru tornada, chociaż obszar ten nie zawsze przekształca się w rdzeń tornada. Te usprawnienia pozwoliły prognostykom na wydłużenie czasu ostrzegania przy jednoczesnym zmniejszeniu liczby fałszywych alarmów.

.