Oamenii de știință de la Stanford ar putea prezice tornadele foarte periculoase

Cele mai devastatoare tornade sunt adesea precedate de o ploaie tulbure de gheață și vapori de apă care plutesc deasupra unei furtuni puternice. Noi cercetări arată că mecanismul acestor furtuni ar putea fi legat de „salturi hidraulice” – un fenomen pe care Leonardo Da Vinci l-a observat în urmă cu mai bine de 500 de ani. Un nou studiu condus de Universitatea Stanford, publicat în 10 septembrie în Science, dezvăluie mecanismul fizic al acestor fenomene meteo, care se formează deasupra majorității tornadelor cele mai dăunătoare ale lumii. Cercetările anterioare au arătat că sunt ușor de observat în imagini prin satelit, adesea cu 30 de minute sau mai mult înainte ca vremea severă să ajungă la sol.

 Cercetarea vine puțin peste o săptămână după ce furtunile și tornadele supercelulare s-au răsucit printre rămășițele uraganului Ida în timp ce au pătruns în nord-estul SUA, agravând devastările provocate în regiune prin precipitații record și inundații fulgerătoare. Înțelegerea modului și motivului ar putea ajuta prognozatorii să recunoască pericole iminente similare și să emită avertismente mai precise fără să se bazeze pe sistemele radar Doppler, care pot fi eliminate de vânt și grindină – și au puncte oarbe chiar și în zilele bune. În multe părți ale lumii, acoperirea radar Doppler este inexistentă. „Dacă va fi un uragan teribil, îl putem vedea din spațiu. Nu putem vedea tornade, deoarece sunt ascunse sub vârful furtunilor. Trebuie să înțelegem mai bine vârfurile „, a spus O’Neill, care este profesor asistent de științe ale sistemului Pământ la Școala de Pământ, Energie și Științe ale Mediului din Stanford. Furtunile care generează majoritatea tornadelor sunt cunoscute sub numele de supercelule, o rasă rară de furtuni. cu un curent ascendent rotativ care se poate îndrepta spre cer cu viteze mai mari de 150 de mile pe oră, cu suficientă putere pentru a trece prin capacul obișnuit de pe troposfera Pământului, cel mai jos strat al atmosferei noastre numit tropopauză, formând un nor în formă de nicovală.

Un curent intens al unei furtuni supercelulare apasă tropopauza în sus în următorul strat al atmosferei, creând ceea ce oamenii de știință numesc un vârf de depășire. „Este ca o fântână care se împinge în sus pe următorul strat al atmosferei noastre”, a spus O’Neill. Pe măsură ce vânturile din atmosfera superioară se desfășoară deasupra și în jurul vârfului proeminent al furtunii, uneori lovesc șuvoaiele de vapori de apă și gheață, care trag în stratosferă pentru a forma pachetul de poveste, numit tehnic un panou de cirus deasupra nicovalei sau AACP . Aerul în creștere al vârfului supradimensionat se întoarce curând înapoi către troposferă, ca o minge care accelerează în jos după ce se ridică în sus. În același timp, aerul curge peste cupola din stratosferă și apoi curge pe partea adăpostită. Folosind simulări pe computer ale furtunilor supercelulare idealizate, O’Neill și colegii au descoperit că acest lucru excită o furtună de vânt în pantă în tropopauză, unde viteza vântului depășește 240 de mile pe oră.

„Aerul uscat care coboară din stratosferă și aerul umed care se ridică din troposferă se alătură acestui jet foarte îngust, rapid. Jetul devine instabil și totul se amestecă și explodează în turbulență ”, a spus O’Neill. „Aceste viteze la vârful furtunii nu au fost niciodată observate sau ipotezate până acum.” Oamenii de știință au recunoscut de mult că depășirea vârfurilor furtunii de aer umed care se ridică în atmosfera superioară poate acționa ca obstacole solide care blochează sau redirecționează fluxul de aer. Și s-a propus ca valurile de aer umed care curg peste aceste vârfuri să se spargă și să arunce apa în stratosferă. Dar nici o cercetare până în prezent nu a explicat cum se potrivesc toate piesele. Noua modelare sugerează că explozia de turbulențe din atmosfera care însoțește furtunile se desfășoară printr-un fenomen numit salt hidraulic. Același mecanism este în joc atunci când vânturile se prăbușesc peste munți și generează turbulențe pe versantul descendent sau când apa care se deplasează ușor pe deversorul unui baraj izbucnește brusc în spumă la aderarea apei cu mișcare mai lentă.

Leonardo DaVinci a observat fenomenul în apa curgătoare încă din anii 1500, iar romanii antici ar fi putut căuta să limiteze săriturile hidraulice în proiectele de apeduct. Dar până acum oamenii de știință nu au văzut decât dinamica indusă de topografia solidă. Noua modelare sugerează că un salt hidraulic poate fi declanșat și de obstacolele fluide din atmosferă făcute aproape în întregime din aer și care își schimbă forma în fiecare secundă, la câțiva kilometri deasupra pământului. Sursa: news.stanford.edu