Esempio di evoluzione della rotazione della forza del tornado con il tempo e l'altezza. Credito:Jana Houser/Università dell'Ohio
I meteorologi potrebbero guardare nel posto sbagliato quando lavorano per emettere avvisi di tornado, lo ha dimostrato una nuova ricerca condotta dall'Università dell'Ohio.
Storicamente, ci sono state un ampio numero di teorie contrastanti su come si formano i tornado, ma il più ampiamente accettato era che si formano dall'alto verso il basso, sulla base del lavoro svolto dagli anni '70 agli anni '90. Per la prima volta, nuove prove osservative mostrano che in realtà si formano da zero, che potrebbe avere un profondo impatto sul modo in cui vengono emessi gli avvisi di tornado in futuro. È la prima volta che queste ipotesi possono essere valutate osservativamente, grazie a un moderno sistema radar che raccoglie i dati molto rapidamente.
"Dobbiamo riconsiderare i paradigmi che abbiamo per spiegare la formazione dei tornado, e dobbiamo soprattutto comunicarlo ai previsori che stanno cercando di fare ed emettere avvertimenti, " ha detto la dottoressa Jana Houser, assistente professore di meteorologia all'Università dell'Ohio e coautore del nuovo studio. "In base ai nostri risultati, non sembra che troverai mai prove evidenti di un tornado in discesa, quindi dobbiamo smettere di fare di questo una priorità nelle nostre strategie di previsione".
Un team guidato da Houser ha dimostrato che i tornado si formano effettivamente al suolo e si muovono rapidamente, contrariamente all'ipotesi di vecchia data che la maggior parte dei tornado si formano a livello delle nuvole e scendono fino a toccare la terra. Questa evidenza, il primo del suo genere, è stato raccolto dopo che Houser ha osservato un tornado EF5 nel maggio 2011; questo lavoro è iniziato durante il suo lavoro di dottorato presso l'Università dell'Oklahoma. Tali risultati sono stati successivamente confermati attraverso osservazioni di molti altri tornado, inclusa un'analisi visiva e radar molto avvincente del micidiale tornado di El Reno del maggio 2013.
"Le osservazioni radar visive e vicino alla superficie del caso El Reno 2013 consentono un'analisi del processo di tornadogenesi che non è mai stata ottenuta prima, fornendo un anello mancante nella storia della formazione del tornado:la rotazione associata al tornado era chiaramente presente per prima in superficie, Ha detto Houser. Ha presentato i risultati all'American Geophysical Union in una conferenza il 14 dicembre.
I risultati indicano che un vortice di forza tornado può essere attivo sul terreno per un minuto o più prima che si formi la colonna tornadica più profonda e venga rilevata dal radar convenzionale. Però, gli avvisi di tornado vengono emessi in base alle letture radar che rilevano le firme dei vortici al livello delle nuvole o al di sopra.
"Dobbiamo definire una strategia un po' diversa per emettere avvisi. Il modo in cui lo stiamo facendo, non otterremo mai un miglioramento del nostro sistema di allerta, "Ha detto Houser.
La sfida consiste nell'ottenere rapidamente questo tipo di letture. Il radar convenzionale non può ottenere letture a livello del suolo su un'ampia area perché gli oggetti nel percorso, come colline, edifici e alberi, interrompere i dati, e raccolgono i dati lentamente. I dati di Houser provengono dal Rapid-scan dell'Università dell'Oklahoma, banda X, radar mobile polarimetrico (RaXPol). Le osservazioni radar del campo del vento sono state utilizzate per tracciare le tracce di tornadica nel centro della tempesta. Nel tornado di El Reno del 2013, le osservazioni hanno mostrato prove di un tornado che era visibile solo nei dati radar a meno di 20 metri dal suolo, ma da nessun'altra parte, all'inizio. L'angolo di elevazione successivo sopra non ha mostrato alcuna rotazione della forza del tornado.
In tutti e quattro i casi, nessuno dei tornado si è formato dall'alto verso il basso. Tre formati dal basso verso l'alto, e uno si contraeva quasi simultaneamente sulla profondità della colonna osservata.
I tornado si sono formati in 30-90 secondi, rendendo desolante la prospettiva di prevedere i tornado con una precisione del 100%.
Nel più grande tornado studiato dal team, il micidiale tornado di El Reno del 2013, la documentazione video ha mostrato che una nuvola a imbuto era visibile per un minuto e 40 secondi prima dello sviluppo di un derivato radar, vortice verticale-continuo. Quella tempesta alla fine aveva una larghezza di 2,6 miglia e venti superiori a 300 miglia all'ora. Quando i dati radar sono stati riesaminati, è stato determinato che l'unico segno di rotazione di forza tornadica che esisteva all'inizio si verificava nei dati di elevazione più bassa, a meno di 20 metri dal suolo, che era presente per circa un minuto prima della formazione del tornado e persisteva fino allo sviluppo del resto del tornado. Ciò ha fornito la prima conferma che questo tornado è iniziato al suolo ed è stato in grado di persistere a quel livello per quasi due minuti prima della formazione del vortice più profondo.
Houser ha affermato che, comprendendo meglio i meccanismi di formazione dei tornado, è possibile che i previsori possano generare a breve termine, modelli ad alta risoluzione di tempeste poche ore prima che si verifichino per determinare la loro probabilità di produrre un tornado, sforzi già perseguiti dal National Weather Service e dal National Severe Storms Laboratory.
Altri sforzi potrebbero includere stazionario, sistemi radar a terra, anche se ci dovrebbe essere una coperta di loro per dimostrarsi efficace, così come gli osservatori di tempeste che trasmettono risposte visive ai meteorologi.
"Se riusciamo a ottenere un'immagine concreta di ciò che sta accadendo nella formazione di un tornado, avremo una visione migliore dei processi e dei meccanismi nella previsione dei tornado, " ha detto Houser.