Tornadogeneza

Sekwencja obrazów przedstawiających narodziny nadkomórkowego tornada. Po pierwsze, pozbawiona deszczu podstawa chmur obniża się jako obracająca się ściana chmury . To obniżenie koncentruje się w chmurę lejkowatą , która kontynuuje opadanie jednocześnie, gdy cyrkulacja buduje się blisko powierzchni, wzbijając kurz i inne zanieczyszczenia. Wreszcie widoczny lejek rozciąga się na ziemię, a tornado zaczyna powodować poważne szkody.
Tornadogeneza występująca w Falcon w Kolorado . Zwróć uwagę na słaby wir pyłu pod obłokiem lejka.
Diagram przedstawiający systemy pogodowe przyczyniające się do Tornado Alley w Stanach Zjednoczonych, luźno zdefiniowanego obszaru podatnego na tornada.

Tornadogeneza to proces powstawania tornada . Istnieje wiele rodzajów tornad, które różnią się metodami powstawania. Pomimo trwających badań naukowych i głośnych projektów badawczych, takich jak VORTEX , tornadogeneza jest procesem niestabilnym, a zawiłości wielu mechanizmów powstawania tornada są nadal słabo poznane.

Tornado to gwałtownie obracająca się kolumna powietrza stykająca się z powierzchnią i kumulatywną podstawą chmur . Powstawanie tornada jest spowodowane rozciąganiem i agregacją/łączeniem wirowości środowiskowej i/lub wywołanej burzą, która zacieśnia je w intensywny wir . Mogą do tego dojść na różne sposoby, a zatem różne formy i podformy tornad. Chociaż każde tornado jest wyjątkowe, większość rodzajów tornad przechodzi cykl życiowy formowania się, dojrzewania i rozpraszania. Proces, w którym tornado rozprasza się lub rozpada, czasami wyczarowany jako tornadoliza, jest szczególnie interesujący do badań, podobnie jak tornadogeneza, długowieczność i intensywność .

Mezocyklony

Klasyczne tornada to nadkomórkowe tornada, które mają rozpoznawalny wzór formacji. Cykl rozpoczyna się, gdy silna burza z piorunami rozwija obracający się mezocyklon kilka mil wyżej w atmosferze. Wraz ze wzrostem opadów w burzy ciągnie ona ze sobą obszar szybko opadającego powietrza, znany jako prąd zstępujący z tylnej flanki (RFD). Ten prąd zstępujący przyspiesza, gdy zbliża się do ziemi, i ciągnie ze sobą obracający się mezocyklon w kierunku ziemi. spiralność burzy Wykazano, że (SRH) odgrywa rolę w rozwoju i sile tornada. SRH to poziomy wir, który jest równoległy do ​​napływu burzy i jest nachylony do góry, gdy jest pochłaniany przez prąd wstępujący, tworząc w ten sposób wir pionowy.

Gdy mezocyklon obniża się poniżej podstawy chmur, zaczyna pobierać chłodne, wilgotne powietrze z dolnego obszaru burzy. Ta konwergencja ciepłego powietrza w prądzie wstępnym i tego chłodnego powietrza powoduje formowanie się obracającej się chmury ściennej. RFD skupia również podstawę mezocyklonu, powodując wysysanie powietrza z coraz mniejszego obszaru na ziemi. Gdy prąd wstępujący nasila się, tworzy obszar niskiego ciśnienia na powierzchni. To ściąga skupiony mezocyklon w dół, w postaci widocznego lejka kondensacyjnego. Gdy lejek opada, RFD również dociera do ziemi, tworząc front podmuchu, który może spowodować poważne uszkodzenia w dużej odległości od tornada. Zwykle chmura lejowa zaczyna powodować uszkodzenia na ziemi (stając się tornadem) w ciągu kilku minut od dotarcia RFD do ziemi. [ potrzebne źródło ]

Badania terenowe wykazały, że aby superkomórka mogła wytworzyć tornado, RFD musi być nie więcej niż o kilka kelwinów chłodniejszy niż prąd wstępujący. Również FFD ( przedni flankowy prąd zstępujący ) wydaje się być cieplejszy w tornadowych superkomórkach niż w nietornadycznych superkomórkach. [ potrzebne źródło ]

Chociaż wielu wyobraża sobie proces odgórny, w którym najpierw tworzy się mezocyklon średniego poziomu i łączy się z mezocyklonem niskiego poziomu lub tornadocyklonem, a następnie tworzy się wir poniżej podstawy chmur i staje się skoncentrowanym wirem z powodu konwergencji po dotarciu do powierzchni, to obserwowano od dawna, a teraz jest coraz więcej dowodów na to, że wiele tornad tworzy się najpierw blisko powierzchni lub jednocześnie z powierzchni do niskich i średnich poziomów w górze.

Zobacz dynamikę, termodynamikę i źródło energii.

Mizocyklony

Dalsze informacje: Meteorologia Misoscale

Trąby wodne

Główny artykuł: Trąba wodna

Trąby wodne definiuje się jako tornada nad wodą. Jednakże, chociaż niektóre trąby wodne są superkomórkowe (znane również jako „tornadyczne trąby wodne”) i powstają w procesie podobnym do ich odpowiedników na lądzie, większość jest znacznie słabsza i jest spowodowana różnymi procesami dynamiki atmosferycznej. Zwykle rozwijają się w wilgocią z niewielkimi pionowymi uskokami wiatru w obszarach, w których wiatry się łączą (konwergencja), takich jak bryza lądowa , efekt jeziora pasma, linie konwergencji tarciowej z pobliskich lądów lub koryt powierzchniowych. Trąby wodne zwykle rozwijają się, gdy ich chmury macierzyste są w trakcie rozwoju. Teoretyzuje się, że obracają się w górę, gdy przesuwają się w górę granicy powierzchni od poziomego ścinania w pobliżu powierzchni, a następnie rozciągają się w górę do chmury, gdy wir ścinania niskiego poziomu zrówna się z rozwijającym się cumulusem lub burzą. Ich chmura macierzysta może być tak nieszkodliwa jak umiarkowany cumulus lub tak znacząca jak superkomórka.

trąby lądowe

Główny artykuł: Landspout

Trąby lądowe to tornada, które nie powstają z superkomórek i są podobne pod względem wyglądu i struktury do trąb wodnych przy dobrej pogodzie, z wyjątkiem tego, że tworzą się nad lądem zamiast nad wodą. Uważa się, że tworzą się w sposób podobny do słabszych trąb wodnych, ponieważ tworzą się podczas fazy wzrostu chmur konwekcyjnych przez pochłanianie i zacieśnianie wirowości warstwy granicznej przez prąd wstępujący wieży skumulowanej .

Mezowortyki

QLCS

Tornada czasami tworzą się z mezowirami w liniach szkwału (QLCS, quasi-liniowe systemy konwekcyjne), najczęściej w regionach średnich szerokości geograficznych . Mezocykloniczne tornada mogą również tworzyć się z osadzonymi superkomórkami w liniach szkwału.

Cyklony tropikalne

Mezowiry lub mini-wiry w intensywnych cyklonach tropikalnych, szczególnie w ścianach oczu, mogą prowadzić do tornad. Wbudowane superkomórki mogą wytwarzać mezocykloniczne tornada w prawym przednim kwadrancie lub szczególnie w pewnych sytuacjach z zewnętrznymi pasmami deszczu.

Ogniste wiry i piro-tornadogeneza

Główny artykuł: Ognisty wir

Większość trąb powietrznych wywołanych pożarami lub erupcjami wulkanów, które nie są wirami tornad, jednak w rzadkich przypadkach cyrkulacje z dużymi pożarami, pożarami lub wyrzutami docierają do podstawy chmur otoczenia, aw niezwykle rzadkich przypadkach zaobserwowano pirocumulonimbus z mezocyklonami tornad .

Zobacz też

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tornadogeneza&oldid=1141731401 ”