Primul pas în predicția apariției probabile a tornadelor implică identificarea regiunilor în care condițiile sunt favorabile dezvoltării unor furtuni puternice. Ingredientele esențiale pentru apariția unor astfel de furtuni sunt aerul rece și uscat de la nivelurile medii ale troposferei, suprapus peste un strat de aer umed și instabil condiționat în apropierea suprafeței.

Britannica Quiz

Dezastre naturale: Realitate sau ficțiune?

Este o tornadă F1 cea mai puternică? Este un taifun un fel de ciclon? De la cutremure la erupții vulcanice, lăsați-vă mintea să se învârtă în timp ce aflați mai multe despre dezastrele naturale în acest test.

Condițiile care duc în mod obișnuit la dezvoltarea furtunilor apar de-a lungul părții calde a liniei de demarcație, sau front, care separă aerul rece și uscat de aerul cald și umed. Gradul de instabilitate prezent în atmosferă este aproximat de contrastele de temperatură și umiditate de-a lungul limitei frontale care desparte cele două mase de aer. Pentru ca o furtună să genereze tornade, trebuie să fie prezenți și alți factori. Cel mai important dintre aceștia este un profil de viraj al vântului (adică o deplasare progresivă a vântului, în sensul acelor de ceasornic în emisfera nordică, în sens invers acelor de ceasornic în emisfera sudică, odată cu creșterea înălțimii) la niveluri joase și medii, împreună cu vânturi puternice la niveluri înalte. Ambele acțiuni ale vântului sunt necesare pentru a asigura rotația necesară în aer care poate culmina în cele din urmă cu o tornadă. Un profil de vânt virajat poate fi asigurat de aceleași contraste puternice de temperatură care alimentează furtuna, iar vânturile de mare altitudine pot fi asigurate de curentul cu jet, o panglică subțire de aer de mare viteză care se găsește în jumătatea superioară a troposferei.

Pentru generarea unei tornade, rotația difuză trebuie să fie concentrată într-o zonă mică, deoarece o furtună în evoluție trece prin mai multe etape distincte de dezvoltare. Prima apariție a rotației într-o furtună este cauzată de interacțiunea unui curent ascendent puternic și persistent cu vânturile care suflă prin și în jurul furtunii. Rotația se intensifică pe măsură ce viteza vântului crește și pe măsură ce direcția acestuia virează dinspre sud-est spre sud și apoi spre vest (în emisfera nordică), odată cu creșterea înălțimii prin jumătatea inferioară a troposferei.

Primarii din Statele Unite au învățat să monitorizeze cu atenție profilul vântului în regiunile de instabilitate și să estimeze modul în care temperaturile și vânturile vor evolua pe parcursul unei zile, urmărind în același timp mișcarea și intensitatea curentului jet. Cu ajutorul sistemelor moderne de observare, cum ar fi radarele orientate pe verticală (numite profilatoare de vânt) și sistemele de imagistică de pe sateliți care pot măsura fluxul de vapori de apă prin atmosfera Pământului, meteorologii pot identifica, de obicei, locurile unde condițiile vor fi favorabile pentru formarea tornadelor cu una până la șapte ore înainte. Aceste informații sunt transmise publicului sub forma unui avertisment de tornadă. O avertizare de tornadă este emisă atunci când o tornadă a fost observată fie vizual, fie pe un radar meteorologic.

După ce încep să se formeze furtuni puternice, birourile locale ale Serviciului Național de Meteorologie monitorizează evoluția acestora cu ajutorul imaginilor de la senzorii de satelit și, cel mai important, de la radare. Acestea permit meteorologilor să urmărească evoluția furtunilor și să le estimeze intensitatea. În trecut, radarele de supraveghere meteorologică ofereau informații doar despre intensitatea precipitațiilor din cadrul furtunilor. Meteorologii trebuiau apoi să deducă debutul rotației în cadrul curentului ascendent al unei furtuni din dovezi circumstanțiale, cum ar fi momentul în care precipitațiile au început să se curbeze în jurul curentului ascendent pentru a produce un „ecou în formă de cârlig”, o regiune de precipitații în formă de cârlig care iese din furtuna principală și se înfășoară în jurul curentului ascendent. Astfel de deducții erau extrem de subiective și predispuse la alarme false sau la avertismente cu notificare foarte scurtă. În prezent, radarele moderne de supraveghere a vremii nu numai că oferă informații despre intensitatea precipitațiilor unei furtuni, dar utilizează și principiul Doppler pentru a detecta vânturile din interiorul furtunilor. Vitezele vântului sunt determinate de undele radio reflectate de picăturile de ploaie și de alte particule purtate de vânt.

Radarele Doppler pot măsura rotația în curentul ascendent și permit meteorologilor să urmărească formarea unui mezociclon (adică o regiune de aer în rotație în cadrul unei furtuni). Pe radarul Doppler, prezența unui mezociclon bine organizat este indicată de o mică regiune de forfecare concentrată în vânt. Pe o parte a mezociclonului, vânturile în rotație se îndreaptă spre radar, iar pe cealaltă parte, se îndepărtează. În unele cazuri, poate fi detectată formarea nucleului tornadei. Miezul tornadei este o regiune aproximativ cilindrică de presiune atmosferică mai scăzută, care este delimitată de vânturile tangențiale maxime (cele mai rapide vânturi care circulă în jurul centrului tornadei). Indicația radar a unei rotații concentrate intense se numește semnătura vortexului de tornadă, deși această zonă nu se transformă întotdeauna într-un nucleu de tornadă. Aceste îmbunătățiri au permis meteorologilor să mărească timpii de avertizare, reducând în același timp alarmele false.

.