vindhastigheter och lufttryck
mätning av vindhastigheter kan erhållas genom fotogrammetri (mätningar från fotografier) och genom fjärranalystekniker med hjälp av Doppler-effekten. Dessa två tekniker är komplementära. De ger information om tornadovindhastigheter genom att spåra objekt i och runt kärnan (antagandet är att föremålen rör sig med luftens hastighet). Fotogrammetri gör att hastigheter över bildplanet kan bestämmas genom analys av rörelser av dammpaket, bitar av vegetation och byggnadsskräp som spelats in på film eller videoband, men det kan inte användas för att bestämma vindhastigheten mot eller bort från kameran. Å andra sidan, genom bearbetning av Doppler-skiftade elektromagnetiska ”ekon” mottagna från regndroppar och skräp upplysta med pulser av radiovågor (radar) eller ljus (lidar), kan Vindhastighet mot eller bort från instrumentet bestämmas.
under vissa förhållanden kan extrema vindhastigheter uppstå i hörnet av en tornado. De få mätningarna av våldsamma tornadovindar som har gjorts med dopplerradar och fotogrammetri tyder på att de maximala möjliga tangentiella vindhastigheterna som genereras av tornader ligger i intervallet 125 till 160 meter per sekund eller 450 till 575 km per timme (cirka 410 till 525 fot per sekund eller 280 till 360 miles per timme). De flesta forskare tror att det faktiska extrema värdet ligger nära den nedre delen av detta intervall. I överensstämmelse med detta tänkande gjordes mätningen med en mobil dopplerradar av den snabbaste vindhastigheten som någonsin uppmätts, 318 miles per timme (cirka 512 km per timme), i en tornado som slog förorterna i Oklahoma City, Oklahoma, den 3 maj 1999.
maximala tangentiella hastigheter förekommer i en ringformad region som omger spetsen av virvelkärnan som är centrerad 30 till 50 meter (100 till 160 fot) ovanför marken. (Därför tenderar de att vara lite högre än skador som orsakar vindar vid ytan.) De vertikala hastigheterna för luft som stiger som en central stråle genom hålet i ringen kan vara så hög som 80 meter per sekund eller 300 km per timme (cirka 250 fot per sekund eller 170 miles per timme). Radiella hastigheter av luft som strömmar från inflödesregionen till hörnregionen (som matar den centrala strålen) beräknas nå 50 meter per sekund eller 180 km per timme (cirka 160 fot per sekund eller 110 miles per timme). Eftersom luftflödets organisation varierar avsevärt med tornadointensitet, kan extremiteter i vertikala och radiella hastigheter inte uppstå samtidigt som extremiteter i tangentiella hastigheter.
dessa extrema hastigheter är de starkaste vindarna som är kända för att inträffa nära jordens yta. I verkligheten förekommer de över en mycket liten del av tornadokärnan nära marken. Deras faktiska förekomst är sällsynt, och, när de inträffar, de brukar pågå bara en mycket kort time.In nästan alla tornados (cirka 98 procent), den maximala uppnådda vindhastigheten är mycket mindre än dessa maximala möjliga hastigheter.
även om det inte har gjorts några direkta mätningar av atmosfärstryck i tornados, har några mätningar gjorts när tornados passerade nära väderstationer med barografer (instrument som registrerar atmosfärstryck över tiden). Data från sådana incidenter, tillsammans med mätningar gjorda i laboratorievirvlar, möjliggör konstruktion av matematiska modeller som beskriver fördelningen av yttryck under tornados. Dessa modeller, i kombination med information om tornadovindar, används för att extrapolera det som var det mest troliga lufttrycket i mitten av en viss tornado.
dessa extrapoleringar indikerar att ett område med lågt yttryck är centrerat under tornadokärnan. Området i denna region är relativt liten jämfört med den för ringen av höghastighetsvindar som omger den. Även för våldsamma tornader är minskningen av yttrycket i detta område (i förhållande till yttrycket i den omgivande atmosfären) förmodligen inte mer än 100 hektopascaler (det vill säga cirka 10 procent av standard atmosfärstryck vid havsnivå). I de flesta tornados är minskningen av det centrala yttrycket inte så stort.
det lägsta atmosfärstrycket i en tornado tros vara i mitten av kärnan några tiotals till några hundra meter över ytan, även om storleken på tryckreduktionen är okänd. I våldsamma tornader verkar denna tryckskillnad vara tillräcklig för att inducera ett centralt nedflöde.
