Историческая зимняя вспышка сигнализирует об изменении угрозы 5 февраля 2008 года 87 торнадо пронеслись по Миссисипи, Алабаме, Арканзасу, Кентукки и Теннесси, убив 57 человек и причинив ущерб на сумму более полумиллиарда долларов. Такое мощное скопление в середине зимы было почти беспрецедентным, что ознаменовало переход к более сильным явлениям в межсезонье. Закономерность указывает на то, что торнадо появляются раньше, наносят более сильный удар и появляются там, где раньше они были редкостью.
Атмосферное столкновение, которое подготовило почву Холодная и сухая воздушная масса хлынула со Скалистых гор, в то время как необычно теплый и влажный воздух Мексиканского залива устремился на север, и их столкновение породило мощный циклон. К полудню в этой системе разразились мощные грозы, и через несколько часов начались смертельные разрушения. Эта зимняя конфигурация отражает классическую весеннюю настройку, которая используется на аллее Торнадо.
Почему торнадо так трудно изучать Торнадо формируются и исчезают за считанные секунды, часто имеют ширину менее километра, редко пересекают метеостанции и разрушают приборы, с которыми сталкиваются. В Соединенных Штатах ежегодно наблюдается около 1200 торнадо, многие из которых зарождаются на плоских равнинах, где сталкиваются северные и южные воздушные массы. Несмотря на понимание штормов в больших масштабах, процессы, происходящие у поверхности земли, которые определяют, образуется ли торнадо, остаются неуловимыми.
Создание суперячейки: нестабильность и сдвиг Теплый, более легкий воздух поднимается вверх, в то время как холодный, более плотный воздух опускается вниз, создавая сильную нестабильность при нагромождении этих слоев. Суперячейки, высота которых в два раза превышает высоту Эвереста, а диаметр достигает 32 километров, нуждаются в эффективном отводе этой энергии для восстановления баланса. Сдвиг ветра — слабый на поверхности и более сильный в вышине — наклоняет и раскручивает шторм, задавая вращение, которое может сфокусировать хаос.
От вращающегося шторма до приземления на землю Низкое давление внутри вихря втягивает теплый влажный воздух высокого давления внутрь, ускоряя его движение вверх по воронке. Этот приток способствует циркуляции, втягивая мусор и усиливая работу двигателя по мере достижения равновесия. Приближающиеся торнадо могут реветь, как товарный поезд, или свистеть в промежутках, возвещая об эскалации насилия.
Зимняя ярость на Среднем Юге Один арканзасский торнадо при скорости ветра около 320 км/ч преодолел рекордную 196-километровую трассу через семь округов, разрушив 100 домов в городе Аткинс и убив 13 человек. Еще один торнадо EF4 обрушился на Джексон, штат Теннесси, разрушив университет, сравняв с землей тысячи домов и приведя к гибели 32 человек, а обломки были обнаружены в 113 километрах от него. Пять торнадо EF4 в тот день подчеркнули тенденцию к более сильным и продолжительным штормам.
Следы Ла-Ниньи на февральской катастрофе Океаническое явление — похолодание в восточной части Тихого океана, известное как Ла—Нинья, - усилило северо-западные холодные потоки и сдвиг ветра, которые приводят к возникновению торнадо. Исторический анализ показывает, что зимние вспышки более серьезны в годы Ла-Нинья, и 2008 год соответствует этой закономерности. Эта взаимосвязь объясняет, почему в феврале разразилась весенняя буря и почему нападение оказалось таким смертоносным.
Реактивный поток как скрытый двигатель насилия Воздушная река на большой высоте движется с запада на восток со скоростью около 480 км/ч, где встречаются полярный и тропический воздух, усиливая штормы по мере того, как в нее попадают восходящие потоки. Когда воздушная струя усиливается во время Ла-Нинья, штормы разворачиваются быстрее и сохраняются дольше, что увеличивает силу торнадо и наносимый ими ущерб. Эпизод "Супервторника" показал, как динамика реактивного самолета может спровоцировать катастрофу на земле.
Преследуя невидимку более быстрым взглядом Традиционным доплеровским радарам требуется примерно шесть минут, чтобы просканировать шторм, и они часто упускают из виду быстрые изменения, которые приводят к возникновению торнадо. Радары с фазированной антенной решеткой фиксируют объем шторма менее чем за минуту, что позволяет увеличить время предупреждения до 13 минут, которое обычно составляет сегодня. Определяя структуру шторма в режиме реального времени, он предоставляет как спасательные оповещения, так и данные, необходимые для расшифровки формирования торнадо.
Волны внутри Суперячейки, предвещающие Гибель Новые данные с фазированной антенной решетки показали, что за несколько минут до возникновения торнадо в суперячейках наблюдались волнообразные структуры, невидимые для более старых систем. Эти недавно обнаруженные элементы могут действовать как триггеры, которые фокусируют вращение в местах образования торнадо. Раннее обнаружение таких сигналов может сэкономить драгоценные минуты для тех, кто находится в опасности, в то время как исследования помогут разобраться в их физике.
Инженерные разработки, позволяющие противостоять урагану Исследования, проведенные после стихийных бедствий, показали широкое распространение разрушений конструкций, которые можно было бы устранить с помощью более совершенного проектирования. Большой симулятор движущегося торнадо воспроизвел круговые потоки, которые срывают крыши, как пробку, обнажая уязвимые места в обычных конструкциях. Проектирование с учетом частичного повреждения, а не полного обрушения, может сохранить дома и значительно сократить потери.
Важнейший, упущенный из виду триггер нисходящего потока Для создания реалистичных вихрей в симуляторе требовался сильный кольцеобразный нисходящий поток, проходящий через сердцевину воронки. Этот нисходящий поток концентрирует вращение и, по-видимому, обеспечивает недостающую искру, которая инициирует торнадо. В природе нисходящий поток воздуха в форме тора вблизи земли может определять, когда вихревой шторм наконец обрушится на землю.
Торнадо вырываются из Их Переулка Вопреки ожиданиям, шторм обрушился на Кентукки и вызвал 24 мощных торнадо за одну зимнюю ночь, что намного превышает обычное количество торнадо в штате весной. Зимние вспышки, как правило, происходят из-за теплого юга в Арканзасе и Техасе, расположенных недалеко на севере. Неожиданный толчок сигнализировал о более широком распространении риска за пределы традиционной Аллеи торнадо.
Струйный поток движется на Север вместе с потеплением в мире За последние десятилетия струйный поток переместился на север, поскольку экваториальное тепло усиливается, а полярный воздух отступает, вызывая сильные штормы. Эта миграция, составляющая порядка 1,5 километров в год, помогает объяснить, почему Кентукки оказался в центре внимания. По мере изменения направления течения в регионах, расположенных севернее, опасность торнадо возрастает.
Готовимся к будущему Суперторнадо Анализ роли Ла-Нинья, динамики реактивных потоков и физики нисходящего потока указывает на необходимость более раннего предупреждения и более разумного подхода к подготовке к следующей вспышке. Прямое попадание крупного торнадо в Чикаго может нанести ущерб в размере 40 миллиардов долларов и стоить жизни 45 000 человек, если к этому не подготовиться. Обладая более четким пониманием и более совершенными инструментами, наука может рассеять самые темные тучи и спасти жизни до того, как налетят ветры.