Fysiske egenskaper av tornadoer

Vindhastigheter og lufttrykk

Måling av vindhastigheter kan oppnås ved fotogrammetri (målinger fra fotografier) og gjennom fjernmåling teknikker ved Hjelp Av Doppler-effekten. Disse to teknikkene er komplementære. De gir informasjon om tornado vindhastigheter ved å spore objekter i og rundt kjernen (antagelsen er at objektene beveger seg med luftens hastighet). Fotogrammetri gjør at hastigheter over bildeplanet kan bestemmes ved analyse av bevegelser av støvpakker, vegetasjonsbiter og bygningsrester som er tatt opp på film eller videobånd, men det kan ikke brukes til å bestemme vindhastigheten mot eller bort fra kameraet. På den annen side, gjennom behandling Av Doppler-skiftet elektromagnetiske «ekko» mottatt fra regndråper og rusk opplyst med pulser av radiobølger (radar) eller lys (lidar), kan vindhastigheten mot eller bort fra instrumentet bestemmes.

under visse forhold kan ekstreme vindhastigheter forekomme i hjørneregionen av en tornado. De få målingene av voldsomme tornadovindene som er gjort ved Hjelp Av doppler radar og fotogrammetri, tyder på at maksimal mulig tangentiell vindhastighet generert av tornadoer ligger i området 125 til 160 meter per sekund, eller 450 til 575 km per time (ca. 410 til 525 fot per sekund, eller 280 til 360 miles per time). De fleste forskere mener den faktiske ekstreme verdien er nær den nedre enden av dette området. I samsvar med denne tenkningen ble målingen gjort ved hjelp av en mobil doppler radar av den raskeste vindhastigheten som er målt, 318 miles per time (ca 512 km per time), i en tornado som rammet Forstedene Til Oklahoma City, Oklahoma, 3.Mai 1999.Maksimale tangentielle hastigheter forekommer i en ringformet region som omgir spissen av hvirvelkjernen som er sentrert 30 til 50 meter (100 til 160 fot) over bakken. (Derfor har de en tendens til å være litt høyere enn skader som forårsaker vind på overflaten.) De vertikale hastigheter på luft stiger som en sentral stråle gjennom hullet i ringen kan være så høy som 80 meter per sekund, eller 300 km per time (ca 250 fot per sekund, eller 170 miles per time). Radialhastigheter av luft som strømmer fra innløpsregionen til hjørneregionen (som mater den sentrale strålen) anslås å nå 50 meter per sekund, eller 180 km per time (ca. 160 fot per sekund, eller 110 miles per time). Fordi organiseringen av luftstrømmen varierer betydelig med tornadointensitet, kan ekstremer i vertikale og radiale hastigheter ikke forekomme samtidig som ekstremer i tangentielle hastigheter.disse ekstreme hastighetene er de sterkeste vindene som er kjent for å oppstå nær Jordens overflate. I virkeligheten forekommer de over en svært liten del av tornadokjernen nær bakken. Deres faktiske forekomsten er sjelden, og, når de oppstår, de vanligvis vare bare en svært kort time.In nesten alle tornadoer (ca 98 prosent), maksimal oppnådd vindhastighet er mye mindre enn disse maksimale hastighetene.mens det ikke har vært noen direkte målinger av atmosfærisk trykk i tornadoer, er det gjort noen målinger når tornadoer passerte nær værstasjoner med barografer (instrumenter som registrerer atmosfærisk trykk over tid). Data fra slike hendelser, sammen med målinger gjort i laboratorievirvler, sørger for bygging av matematiske modeller som beskriver fordelingen av overflatetrykk under tornadoer. Disse modellene, kombinert med informasjon om tornadovind, brukes til å ekstrapolere hva som var det mest sannsynlige lufttrykket i sentrum av en gitt tornado.

disse ekstrapoleringene indikerer at et område med lavt overflatetrykk er sentrert under tornadokjernen. Området i denne regionen er relativt lite sammenlignet med ringrommet av høyhastighetsvind som omgir det. Selv for voldsomme tornadoer er reduksjonen i overflatetrykk i dette området (i forhold til overflatetrykk i omgivende atmosfære) sannsynligvis ikke mer enn 100 hektopascaler (det vil si om lag 10 prosent av standard atmosfærisk trykk ved havnivå). I de fleste tornadoer er reduksjonen i sentralt overflatetrykk ikke så stor.det laveste atmosfæriske trykket i en tornado antas å ligge i sentrum av kjernen noen få titalls til noen hundre meter over overflaten, selv om størrelsen på trykkreduksjonen er ukjent. I voldsomme tornadoer synes denne trykkforskjellen å være tilstrekkelig til å indusere en sentral nedstrøm.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.