Weitere Tornados treten in den USA auf.als jedes andere Land, vor allem in den Great Plains, im Mittleren Westen und im Süden. Zwei Meteorologieprofessoren beantworten Fragen.
Tornado sieben Meilen südlich von Anadarko, Oklahoma, 3. Mai 1999. Bild über OAR / ERL / Nationales Labor für schwere Stürme / Flickr
Paul Markowski, Pennsylvania Staatsuniversität und Yvette Richardson, Pennsylvania Staatsuniversität
Anmerkung der Redaktion: Mai und Juni sind in Nordamerika in der Regel die Spitzenmonate für Tornados. Wir haben die Meteorologieprofessoren von Penn State, Paul Markowski und Yvette Richardson, gebeten, zu erklären, warum sich Tornados bilden, wie Sie in der Nähe eines Tornados sicher sein können und ob der Klimawandel die Tornadomuster beeinflusst.
1. Wo treten Tornados am häufigsten auf?
Die meisten Schlagzeilen machenden Tornados werden von sogenannten Superzellengewittern erzeugt. Dies sind große, intensive Stürme, die durch einen Aufwind (aufsteigende Luft) gekennzeichnet sind, der sich dreht.
Gewitter entstehen, wenn warme, feuchte Luft in der Nähe der Oberfläche unter einer dicken Luftschicht liegt, in der die Temperatur mit der Höhe schnell abnimmt. Wir nennen diese Art von Atmosphäre „instabil“, was bedeutet, dass der darin enthaltene Wasserdampf kondensiert, wenn Luft nach oben gedrückt wird. Dadurch wird Wärme freigesetzt und die Luft wärmer als die Umgebung. Die Luft wird schwebend und steigt auf, wodurch die hoch aufragenden Wolken entstehen, die wir mit Gewittern in Verbindung bringen.
Die zweite Schlüsselbedingung für die Bildung von Superzellen ist die Windscherung - große Windänderungen auf verschiedenen Ebenen. Winde in unterschiedlichen Höhen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und / oder aus unterschiedlichen Richtungen blasen, werden wie ein Nudelholz mit horizontal rotierender Luft in Verbindung gebracht. Während diese horizontal rotierende Luft in den Aufwind strömt, wird der Spin in die Vertikale gekippt, wodurch ein rotierender Aufwind erzeugt wird.
Tornados werden besonders wahrscheinlich von superzellulären Gewittern erzeugt, wenn die niedrigsten Höhenlagen besonders feucht sind und eine außergewöhnlich starke Windscherung aufweisen. Es ist wahrscheinlicher, dass diese Bedingungen an bestimmten Orten auftreten, beispielsweise in den US-amerikanischen Great Plains und im Südosten.
2. Wie bilden sich tatsächliche Tornados?
Nicht alle Superzellen-Gewitter produzieren Tornados. Sobald die Windscherung einen rotierenden Aufwind in unserem Superzellengewitter erzeugt hat, entwickeln andere Prozesse eine Rotation in Bodennähe in der kühlen Luft unter dem Sturm, die wir als „kaltes Becken“ bezeichnen. Das kalte Becken wird hauptsächlich durch Verdampfung von Regen erzeugt.
Innerhalb und unterhalb des Sturms steigt warme Luft auf und kühle Luft sinkt ab. Wenn die Luft durch das kalte Becken sinkt und strömt, werden die horizontalen Temperaturunterschiede und die Beschleunigung der Luft entlang des Bodens kombiniert, um mehr horizontalen Spin zu erzeugen. Wenn der darüberliegende rotierende Aufwind des Superzellensturms stark nach oben saugt und die Luft im kalten Becken nicht zu kalt ist, kann die horizontal rotierende Luft in Richtung der Vertikalen gekippt und nach oben gesaugt werden. Es kann auch nach innen zusammengezogen und schneller gedreht werden, genau wie Skater die Geschwindigkeit ihrer Drehungen durch Ziehen an den Armen erhöhen. Dies bildet den Tornado.
Das gegenwärtige Verständnis der Wissenschaftler, wie sich ein Tornado in einem Superzellengewitter entwickelt. Bild über Paul Markowski
3. Wie genau können wir Tornadoangriffe vorhersagen?
In den letzten zehn Jahren haben Prognostiker die Fähigkeit erworben, Bedingungen zu identifizieren, die starke Tornados unterstützen können - solche, die auf der Enhanced Fujita Scale mit EF2 oder höher eingestuft sind. Das Storm Prediction Center des National Weather Service prognostiziert routinemäßig große Ausbrüche Tage im Voraus. „Hochrisikoprognosen“ erfassen die meisten wichtigen Tornadoereignisse, und starke Tornados treten nur selten außerhalb von Tornadouhren auf. Wir sind weniger in der Lage, Tornados in eher marginalen Situationen vorherzusagen, z. B. bei nicht-superzellulären Stürmen.
Selbst wenn die Umgebung für Supercell-Tornados äußerst günstig ist, können Prognostiker nur begrenzt sagen, wann oder ob ein bestimmter Sturm einen Tornado auslösen wird. Die Forscher untersuchen Auslöser für die Tornado-Produktion, wie kleine Abwärtsstöße und absteigende Niederschlagsschächte an der hinteren Flanke eines Superzellensturms, und Prozesse, die Tornados aufrechterhalten, sobald sie sich bilden.
Wir verstehen die Wartung von Tornados nicht genau und wissen nicht, wie Tornados durch Wechselwirkungen mit Hindernissen wie Gelände und Gebäuden beeinträchtigt werden können. Dies bedeutet, dass Prognostiker bei Auftreten eines Tornados der Öffentlichkeit nur eingeschränkt mitteilen können, wie lange diese voraussichtlich andauern wird.
4. Was soll ich während einer Tornado-Warnung tun?
Keller, Gewitterkeller oder „sichere Räume“, die den Bundesrichtlinien entsprechen, bieten einen hervorragenden Schutz. Wenn keines davon verfügbar ist, ist es die beste Strategie, in die unterste Etage eines stabilen Gebäudes zu gehen und so viele Wände wie möglich zwischen Ihnen und dem Tornado zu platzieren. Mit anderen Worten, Schutz in einem Innenraum wie einem Schrank oder einem Badezimmer. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie gute Schuhe tragen. Wenn Ihre Region einen direkten Treffer erleidet, möchten Sie nicht barfuß durch ein Trümmerfeld gehen.
Jagen Sie Tornados nicht ohne professionelles Training. Beobachtungen von Beobachtern sind für Prognostiker, die Warnungen ausgeben, wertvoll, können aber auch aus der Ferne gemacht werden. Wir brauchen keine Personen, die sich in Gefahr begeben, um zu wissen, dass sich ein gefährlicher Sturm nähert.
Gouverneur von Missouri, Eric Greitens, untersucht Schäden an Häusern in Oak Grove, die durch einen Tornado am 6. März 2017 zerstört wurden. Bild über AP Photo / Charlie Riedel
5. Macht der Klimawandel Tornados größer oder häufiger?
Es ist schwer zu sagen. Zuverlässige US-amerikanische Aufzeichnungen über Tornados reichen nur bis ungefähr 1950 zurück, und Aufzeichnungen außerhalb der USA sind noch weniger vollständig. Dank der Sturmjagd und der Verbreitung von Kamerahandys werden heute im Vergleich zu früher mehr Tornados gezählt, was jedoch nicht unbedingt bedeutet, dass mehr Tornados auftreten. Und es gibt von Jahr zu Jahr eine große natürliche Variabilität. In den letzten zehn Jahren lag die jährliche Tornado-Zahl in den USA zwischen 886 und 1.690 Stürmen pro Jahr.
Schätzungen von Windgeschwindigkeiten basierend auf Nachsturm-Schadenserhebungen können um 50 Prozent oder mehr abweichen. Und viele Tornados in abgelegenen Gebieten lassen keine Hinweise darauf zu, wie stark ihr Wind war.
Die meisten Klimamodelle sagen voraus, dass es mehr Tage pro Jahr geben wird, an denen die Atmosphäre eine ausreichende Instabilität und Windscherung aufweist, um Tornados zu unterstützen. Bei der Interpretation dieses Ergebnisses müssen wir jedoch vorsichtig sein. Klimamodelle erfassen keine Tornados, deren Elterngewitter oder Nuancen in der untersten Ebene der Atmosphäre, die die Tornado-Bildung beeinflussen. Es ist daher schwer zu sagen, ob es mehr Tornados geben wird, selbst wenn Umgebungen, die Tornados unterstützen, häufiger werden.
Paul Markowski, Professor für Meteorologie, Pennsylvania Staatsuniversität und Yvette Richardson, Professorin für Meteorologie, Pennsylvania Staatsuniversität
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.
Fazit: Zwei Meteorologieprofessoren beantworten Fragen zu Tornados.