Al loro più estremo, i temporali supercellulari, quelli con correnti ascensionali rotanti persistenti, possono generare tornado, provocando una devastazione diffusa.

Come si formano i tornado? Quali ingredienti richiedono? E possono essere previsti abbastanza presto da fornire avvisi tempestivi al pubblico? Queste sono tutte domande aperte.

"Per circa due volte su tre quando viene emesso un avviso di tornado, non c'è tornado, " disse Leigh Orf, uno scienziato atmosferico finanziato dalla National Science Foundation degli Stati Uniti presso l'Università del Wisconsin-Madison. "Dobbiamo fare di meglio affinché le persone prestino attenzione a questi avvertimenti".

Globale, la fisica dei tornado è ben compresa, ma gli aspetti su piccola scala della loro formazione e il modo in cui vengono mantenuti all'interno dei temporali delle supercelle richiedono ulteriori ricerche. I tornado non possono essere studiati completamente in laboratorio, però, e la ricerca sul campo su questi rari, eventi isolati è difficile da pianificare.

"Non abbiamo una tecnologia di telerilevamento in grado di catturare la dinamica e la fisica delle tempeste con la risoluzione necessaria per andare a fondo dei loro misteri, " disse Orf.

Per l'ultimo decennio, Orf è stato all'avanguardia negli sforzi per creare, o in alcuni casi ricreare, tornado virtuali utilizzando alcuni dei supercomputer più potenti del mondo. Ha utilizzato Frontera presso il Texas Advanced Computing Center, un supercomputer finanziato dalla National Science Foundation degli Stati Uniti e il sistema più veloce di qualsiasi università al mondo, per far progredire il suo lavoro.

Il software sviluppato da Orf è il primo a creare visualizzazioni di tornado completamente risolti e delle loro supercelle madri che sembrano e si comportano come quelli visti nel mondo reale.

"Questa ricerca non sarebbe stata possibile senza le capacità computazionali uniche che NSF fornisce alla comunità scientifica e ingegneristica della nazione, "ha detto Edward Walker, un direttore di programma presso l'Office of Cyberinfrastructure di NSF. "Questi risultati hanno il potenziale per salvare vite umane permettendoci di capire meglio come si formano i tornado e di prevederne gli eventi con una maggiore precisione".

Aggiunto Chungu Lu, un direttore del programma nella Divisione di Scienze geospaziali e atmosferiche della NSF, "La modellazione al computer è diventata un potente strumento per aiutare gli scienziati a capire come vengono generati i tornado dalle tempeste dei loro genitori. È fondamentale che le simulazioni al computer siano condotte ad altissima risoluzione, risolvere ogni dettaglio del processo durante il quale si verifica un tornado simulato. Il team di Orf sta aprendo la strada in questa impresa".

Il team ha presentato le sue recenti scoperte all'incontro dell'autunno 2019 dell'American Geophysical Union e all'incontro annuale dell'American Meteorological Society 2020.