Twisted Science: Hvorfor Tornado Forecasting Er Hård

{h1}

Tornado sæson er her, på hælene i en vild vinter med bitter koldt og enorme snefald. Der er ingen officiel prognose for tornado sæson - og ingen klimaforandring link - men de samme atmosfæriske forhold, der brændte snestormene kunne gøre for tr

Den gennemsnitlige tornado-advarsel lyder 13 minutter før touchdown.

Advarselsperioden er så kort, at beboere i byerne i Tornado Alley bliver fortalt at ikke flyve deres hjem, når de hører en sirene. Det ville være for farligt, især under en tornado, der slår i nattens død. Hunker ned og håber på det bedste, folk bliver ofte fortalt.

Tornado advarsler er så korte, fordi tornadoer er næsten umulige at forudsige, indtil det er for sent. I modsætning til orkanen sæson, er der ingen prognose for tornado sæson - og ingen simpel klimaforandring link. Men de samme atmosfæriske spillere, der brændte i årets vilde vinter med bitter koldt og enorme snefald, kunne skabe farlige tornadoer i foråret og sommeren, sagde forskere, som kunne kaste lyset på grænserne for tornado-forudsigelsen.

2011 opgradering

Begyndende i år kan en større opgradering til nationens radar system hjælpe med tornado-spotting, hvilket ikke er let at gøre, som det fremgår af 75-procentig falsk alarmrate for tornado-advarsler.

"Det er lettere at forudsige et stort udbrud af tordenvejr end hvor mange tornadoer der måtte være", siger Bob Henson, en meteorolog med University Corporation of Atmospheric Research i Boulder, Colo.

Sidste år så 1.280 tornadoer om, hvad der forventes for et givet år i USA, siger Greg Carbin, advarselssamordnings meteorologen med Storm Prediction Center i Norman, Okla. 2011-sæsonen går ud på en langsom start for tornadoer, Carbin sagde, med kun omkring halv så mange tornado rapporter som normalt for denne tid på året.

På trods af den langsomme start hoppede tornado-sæsonen til handling med 24 rapporterede tornadoer den 24. februar og 17 i løbet af de sidste to dage. Årets første tornado-relaterede død fandt sted i går (28. februar) i Franklin County, Tennessee.

De tidlige storme er bundet til et usædvanligt forlænget arktisk udbrud, sagde klimatolog Bill Patzert fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien.

"Forhåbentlig er dette mønster, der foregår lige nu, ikke et eksempel på kommende attraktioner," fortalte Patzert OurAmazingPlanet.

Gør twist

Tornado-sæsonen starter typisk i marts og rammer dens skridt fra maj til juni, selv om det er muligt for tornadoer at dukke op under enhver tid på året (november kaldes ofte den anden tornado-sæson). I løbet af foråret og den tidlige sommer vil tusindvis af tornadoer slå USA. Og tornadoer kan strejke overalt på ethvert tidspunkt, dag eller nat - en tornado ramte New York City om natten i september sidste år.

De fleste af de største og dårligste tornadoer spinder supercellestorme, som er op til 50.000 fod (15.000 meter) høje og kan vare i flere timer. Super celler har brug for tre hovedingredienser: energi, rotation og en hætte. USA har masser af alle tre, og når de blander, kan en supercell storm spytte en tornado i minutter.

"Derfor er vi verdens tornado hovedstad. Det er bare geografi," sagde Patzert.

Energien kommer fra kollisionen af ​​varm, fugtig luft fra Mexicogolfen og den kølige, tørre arktiske luft. Den varme luft stiger og rammer vindskær, et lag af atmosfæren, hvor vindene ændrer retning over en kort højde og skaber rotationen - tænk på et pinhjul med luft, der skubber i modsatte retninger på toppen og bunden. Under pinwheelflasken opvarmes en kasket af varmluftfladen overflade under ca. 10.000 fod (3.000 m).

Varme opbygges, indtil den stikker gennem hætten, der udløser tordenvejr. Med tilstrækkelig luftskydning op og ned er pinwheel banket på sin side, hvilket skaber en enorm roterende masse af skyer kaldet en mesocyclone - kendetegnet ved en tornado-gytende supercell storm. Men der er en række fluer i den tornado-genererende salve, sagde Carbin - og på grund af det er en tornado faktisk en sjælden begivenhed.

"Det er nemt nok at tordenvejr sammen. Det er meget svært at få det tordenvejr til at producere en betydelig tornado," sagde Carbin.

Kun en brøkdel af supercell storme skaber tornadoer, og meteorologer er ikke helt sikre på hvorfor. Meteorologer kan ikke engang sige, hvornår en supercells levetid vil danne en tornado. Det er ikke, hvad de gode mennesker i Tornado Alley vil høre.

Alt i en dags arbejde: Softball-størrelse hagl smadrede en varevindue under en stormjage under sidste års VORTEX2 mission.

Alt i en dags arbejde: Softball-størrelse hagl smadrede en varevindue under en stormjage under sidste års VORTEX2 mission.

Kredit: NOAA / NSSL / S. Waugh

Tornado Capital, USA

De fleste af Jordens tornadoer rører ned i hotbed kendt som Tornado Alley, omgivet af Dakotas mod nord, Gulfkysten mod syd, Rocky Mountains i vest og Appalachian Mountains i øst. Tornadoer er så almindelige her, at rejseguider ofte opkræver tusindvis af dollars for at lede grupper på ugentlige tornado-ture.

Sydøst for Tornado Alley er Dixie Alley, hjemsted for de dødbringende tornadoer. Dixie Alley spredes fra Lower Mississippi Valley til Upper Tennessee Valley, herunder Arkansas, Mississippi, Louisiana, Alabama, Georgia og Florida panhandle.

Dixie Alley er, hvor stormvurderingshold siver igennem skaden fra sidste uges tornadoer, som havde estimerede styrker op til EF2.

En tornados styrke er baseret på mængden af ​​skade, det forårsager. Den forbedrede Fujita tornado skades skala går fra 0 (mindre skade) til 5 (en storm, der er stærk nok til at ødelægge et hus).

Tornadoer er også vurderet baseret på deres vindhastigheder. En gennemsnitlig tornado har maksimale vindhastigheder på omkring 112 km / t, måler omkring 250 fod (76 m) i bredden og bevæger sig ca. en mile før unraveling. Nogle chart toppers har haft vindmøller på 300 mph (480 kph)- næsten det dobbelte af 1992s ødelæggende orkan Andrew. Orkanen var en kategori 5 storm, den højeste orkan rating.

Problemet med, hvordan forskere tæller og rangerer tornadoer, er at nogen skal se det, eller det skal slå noget. Den største tornado af hele tiden kunne have brølt gennem et åbent felt og ingen ville have kendt det.

"Hvis ingen så det, var det ikke i posten," sagde Carbin.

Sporing af usynet

I år ruller meteorologerne det sidste i vejrradarteknologi for at hjælpe med at se det usynlige. Sig farvel til Doppler radar og hallo til Dual Pol eller Dual Polarization radar. Disse radarer kan se snavs som græs og blade, der cirkulerer inden for en tornado, selv når twisteren er dækket af en regnskyde. En Dual Pol radar brænder i Oklahoma i denne uge, og fem flere bliver testet i sommer. I løbet af de næste to år vil alle 169 af National Weather Service's Doppler radarer blive erstattet.

Disse radarer hjælper ikke med prognoser, men de vil hjælpe med såkaldte "nu-casts" eller spore en tornado, der er på jorden.

"Lad os sige, at de har en tornado advarsel, men de ved ikke, om man virkelig er der, så" bingo! " - de kan få disse oplysninger ud, "siger Paul Schlatter, meteorologen med National Weather Service i Norman, der træner prognosører på de nye radarer.

Klimaforbindelse

Ny radarteknologi bør nu bidrage til den offentlige sikkerhed, men uden en fuldstændig historie med tornadoer kan klimaforskere ikke sige meget om, hvordan tornado-truslen vil ændre sig i en opvarmningsverden.

Myndigheden om klimavidenskab, IPCCs fjerde vurderingsrapport Sammendrag for politikere, released in 2007, sagde: "Der er utilstrækkelige beviser for at fastslå, om tendenser eksisterer i den meridionale vende cirkulation af det globale hav eller i mindre skala fænomener som tornadoer, hagl, lyn og støv. "

Ved første øjekast synes antallet af tornadoer at være steget siden 1950. Men det kunne skyldes flere, der rapporterer tornadoer, eller flere bygninger bliver ramt, da landets befolkning vokser og dens byer og byer udvides. I 1950 var der omkring 600 tornado rapporter. I 2010 var der omkring 1500.

Der er også flere Doppler radarer i dag - de 169 ejede af NWS blev installeret fra 1990'erne - for at holde øje med supercells.

Men der er grunde til at tro, at klimaændringer kunne skabe mere alvorlige tornadoer i Tornado Alley, da der er en indikation på, at svær tordenvejr vil stige. Global opvarmning kan ændre to af de grundlæggende ingredienser til en alvorlig tordenvejr - atmosfærisk ustabilitet og vindskær.

Som temperaturen stiger, det gør ustabilitet også. Men efterhånden som polerne bliver varme, vil den store temperatur ændre sig over atmosfæren, og den vertikale vindforskydning vil falde, siger Harold Brooks, en atmosfærisk videnskabsmand ved U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration's National Serve Storms Laboratory i Norman, Okla.

"Så slutter du med en ting, der er mere gunstig, den anden mindre," sagde Brooks til OurAmazingPlanet. "Vi ved ikke engang, om det betyder, at vi bør forvente flere tornadoer eller mindre tornadoer."

Forskere har brug for en bedre oversigt over antallet af tornadoer, der dannes hvert år, men det er ikke sandsynligt, at hver tornado opdages, siger Brooks. Det bedste håb er at gøre det bedre med computermodeller for at forbinde store ændringer i miljøet med tornadoer, så forskere kan sige, hvor ofte vi bliver nødt til at lægge tornado-advarsler i en varmere verden.

Hvad vil i år bringe?

Der er spor i klimaet om, hvad årets tornado sæson kan medbringe.

Hvis La Niña-klimamønsteret (styret af koldere end det normale Stillehavs farvande og ændringer i de fremherskende atmosfæriske vinde) fortsætter med at falme som forventet, kunne den arktiske udbrud, der var bag mange af Nordameras vinterstorme, være mere af en faktor, fordi den kunne tilføre ustabilitet og vorticitet (væskens tendens, såsom luft, til at spinde) til atmosfæren, sagde Patzert.

"På dette tidspunkt er La Niña væk," sagde Patzert. "Dette stærke negative arktiske oscillationsmønster, som har givet en så hård vinter for Europa og USA, det er det, vi absolut bør holde øje med."

Den arktiske oscillation tendens til at være ugentlig til månedligt, så der er virkelig ingen måde at oprette en tornado prognose baseret på den. Numeriske modeller bliver mere avancerede, men de tager måneder at beregne sandsynlighederne for en tornadoformning, så det er heller ikke praktisk, siger Andrew Taylor, en meteorolog med National Weather Service. Så det er se og vente på dem, der håber at undgå tornadoer.

"Hvis du har et indvendigt spor til vejrgudene, beder du om en positiv arktisk oscillation og en genopblussen af ​​La Niña," sagde Patzert.

Reach OurAmazingPlanet personale forfatter Brett Israel på [email protected]. Følg ham på Twitter @btisrael.

Denne historie blev leveret af OurAmazingPlanet, et søsters websted til WordsSideKick.com.


Video Supplement: SCIENCE INSIDE A TORNADO - Decoding the EF5.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com