vitezele vântului și presiunile aerului
măsurarea vitezei vântului poate fi obținută prin fotogrammetrie (măsurători din fotografii) și prin tehnici de teledetecție folosind efectul Doppler. Aceste două tehnici sunt complementare. Acestea oferă informații despre viteza vântului tornado prin urmărirea obiectelor în și în jurul miezului (presupunerea fiind că obiectele se mișcă cu viteza aerului). Fotogrammetria permite determinarea vitezei pe planul imaginii prin analiza mișcărilor pachetelor de praf, a bucăților de vegetație și a resturilor de construcție înregistrate pe film sau casetă video, dar nu poate fi utilizată pentru a determina viteza vântului spre sau departe de cameră. Pe de altă parte, prin procesarea „ecourilor” electromagnetice deplasate Doppler primite de la picăturile de ploaie și resturile iluminate cu impulsuri de unde radio (radar) sau lumină (lidar), Viteza vântului spre sau departe de instrument poate fi determinată.
în anumite condiții, viteze extreme ale vântului pot apărea în regiunea de colț a unei tornade. Puținele măsurători ale vânturilor violente de tornadă care au fost făcute folosind radarul Doppler și fotogrammetria sugerează că viteza maximă posibilă a vântului tangențial generată de tornade este cuprinsă între 125 și 160 de metri pe secundă sau 450 până la 575 km pe oră (aproximativ 410 până la 525 de picioare pe secundă sau 280 până la 360 de mile pe oră). Majoritatea cercetătorilor consideră că valoarea extremă reală este aproape de capătul inferior al acestui interval. În concordanță cu această gândire a fost măsurarea făcută folosind un radar Doppler mobil cu cea mai rapidă viteză a vântului măsurată vreodată, 318 mile pe oră (aproximativ 512 km pe oră), într-o tornadă care a lovit suburbiile din Oklahoma City, Oklahoma, pe 3 mai 1999.
vitezele tangențiale maxime apar într-o regiune în formă de inel care înconjoară vârful miezului vortexului care este centrat la 30 până la 50 de metri (100 până la 160 de picioare) deasupra solului. (Prin urmare, ele tind să fie puțin mai mari decât Vânturile care provoacă daune la suprafață.) Vitezele verticale ale aerului care se ridică ca un jet central prin gaura din inel pot fi de până la 80 de metri pe secundă sau 300 km pe oră (aproximativ 250 de picioare pe secundă sau 170 de mile pe oră). Vitezele radiale ale aerului care curge din regiunea de intrare în regiunea de colț (care alimentează jetul central) sunt estimate să ajungă la 50 de metri pe secundă sau 180 km pe oră (aproximativ 160 de picioare pe secundă sau 110 mile pe oră). Deoarece organizarea fluxului de aer variază considerabil cu intensitatea tornadei, extremele vitezei verticale și radiale pot să nu apară în același timp cu extremele vitezei tangențiale.
aceste viteze extreme sunt cele mai puternice vânturi cunoscute a avea loc în apropierea suprafeței Pământului. În realitate, ele apar pe o porțiune foarte mică a miezului tornado aproape de sol. Apariția lor reală este rară și, atunci când apar, durează de obicei doar o perioadă foarte scurtă time.In aproape toate tornadele (aproximativ 98 la sută), viteza maximă atinsă a vântului este mult mai mică decât aceste viteze maxime posibile.
deși nu au existat măsurători directe ale presiunii atmosferice în tornade, au fost luate câteva măsurători atunci când tornadele au trecut în apropierea stațiilor meteorologice cu barografe (instrumente care înregistrează presiunea atmosferică în timp). Datele provenite din astfel de incidente, împreună cu măsurătorile efectuate în vârtejuri de laborator, prevăd construirea de modele matematice care descriu distribuția presiunii de suprafață sub tornade. Aceste modele, combinate cu informații despre vânturile de tornadă, sunt folosite pentru a extrapola care a fost cea mai probabilă presiune a aerului în centrul oricărei tornade date.
aceste extrapolări indică faptul că o regiune de presiune scăzută a suprafeței este centrată sub miezul tornadei. Zona acestei regiuni este relativ mică în comparație cu cea a inelului vânturilor de mare viteză care o înconjoară. Chiar și pentru tornadele violente, reducerea presiunii de suprafață în această zonă (în raport cu presiunea de suprafață din atmosfera înconjurătoare) nu este probabil mai mare de 100 hectopascali (adică aproximativ 10% din presiunea atmosferică standard la nivelul mării). În majoritatea tornadelor, reducerea presiunii suprafeței centrale nu este atât de mare.cea mai mică presiune atmosferică într-o tornadă este considerată a fi în centrul miezului la câteva zeci până la câteva sute de metri deasupra suprafeței, deși magnitudinea reducerii presiunii este necunoscută. În tornadele violente, această diferență de presiune pare să fie suficientă pentru a induce un flux Central.
