המדע והמסתורין של טורנדו התאומים שפגעו בנברסקה

סופת טורנדו התאומהיישר את העיר הקטנהמפילגר, נברסקה ביום שני, הרג שניים ופציעת כמעט שני תריסר, היו תופעה מחרידה, נדירה יחסית. אחד הטוויסטרים דורג כ-EF-4 בסולם הנזק המשופר של Fujita Tornado, עם רוחות של עד 200 מייל לשעה.

עם זאת, חזקים ופוטוגניים ככל שהיו, סופות הטורנדו לא היו קרובות לחסרי תקדים, בהתבסס על בדיקה של מחקר טורנדו וראיונות עם מומחי מזג אוויר קשים.

טורנדו באופן כללי הן תופעות נדירות ומורכבות במיוחד, המתרחשות בין כמה מאות עד 2,000 פעמים בשנה בארה"ב. יש הרבה דברים שמדענים עדיין לא יודעים על סופות טורנדו. לדוגמה, הם עדיין לא יודעים בדיוק למה כמה סופות רעמים קשות, מסתובבות, המכונהתאי-על, מייצרות סופות טורנדו בעוד שסופות אחרות כמעט זהות לא.

ראה גם:

חסר להם גם מלאי מלא של סוגי הטורנדו האפשריים, עם רודפי סערה שמתעדים כל מיני התנהגות מוזרה, מ"מערבולות יניקה" אינטנסיביותהרג כמה רודפי סערה ידועיםבשנת 2013, להיווצרות של סופות טורנדו מרובות לאורך זמן מאותה סופת רעמים אב.

למעשה, ככל שמתעמקים יותר בסיווג הטורנדו ובהיסטוריה של חקר הטורנדו, כך נהיים יותר סחרחורת, עם טוויסטר אחר טוויסטר שיוצא מההגדרה הקלאסית בתרבות הפופולרית של משפך בודד המשתרע מסופת רעמים של הורה לקרקע. .

אז, הכלל הראשון של סופות טורנדו הוא שאין שני סופות טורנדו זהות לחלוטין.

כפי שאמרה קארן קוסיבה, חוקרת מהמרכז לחקר מזג אוויר חמור בבולדר, קולורדו, ל-Mashable, "יש כל כך הרבה מבנים שונים וכל כך הרבה תצורות שונות שסופות טורנדו יכולות להיות בהן."

"זה רק אחד מאלה שבמקרה היו מרהיבים מבחינה ויזואלית", אמרה.

היסודות של היווצרות טורנדו

טורנדו נוצרות כאשר סופת רעמים חזקה עם זרימה מתמשכת מסתובבת מטה עמוד אוויר מסתובב אופקית כלפי מעלה אל האנכי, מתחת לאזור סיבוב מתמשך המכונה מזוציקלון. התנאים צריכים להיות מתאימים בדיוק כדי שטורנדו ייווצר, יגדל ויתעצם. לדוגמה, גזירת רוח - השם לתופעה שבה רוח נושבת במהירויות שונות ובכיוונים שונים בגבהים שונים, וגורמת לסיבוב בין השכבות - צריכה להיות משמעותית. כך גם חוסר יציבות אטמוספרית, המעודדת היווצרות של סופות רעמים עזות ומסייעת גם להיווצרות טורנדו.

בנוסף, מחקרים עדכניים העלו כי אוויר קריר יותר מסתובב סביב הצד האחורי של סופות טורנדו, המכונה "הורדת האגף האחורי", ממלא תפקיד מפתח בהדלקת טורנדו או בעיטת הרגליים החוצה מתחת לפיתול מתפתח.

ישנם כל כך הרבה סוגים שונים של סופות טורנדו עד שמדענים, כולל קוסיבה, דוגלים בכך שהאגודה האמריקאית למטאורולוגיה תשנה את הגדרת מילון המונחים שלה לתופעה כדי לשלב טוב יותר את הסוגים הרבים של סופות טורנדו שהתגלו לאחרונה באמצעות חיישני היי-טק, כמו מכ"מי דופלר. מותקן על גב משאיות. כזה"דופלר על גלגליםמערכות " או DOW זיהו שלל סוגי טורנדו מאז שנפרסו החל משנת 1995, החל מזוגות של משפכים שמסתובבים בכיוונים מנוגדים, כמו מחליקים אומנותיים באולימפיאדה, ועד למה שמכונה "טורנדו לווייני" המקיפים או ליד טוויסטר ראשי וחזק יותר.

ציטוט פופולרי בקרב מומחי טורנדו מיוחס ללואיס ריצ'רדסון, מתמטיקאי חלוץ שיישם מושגים מתמטיים בחיזוי מזג האוויר. זה ציטוט מטא למדי, מכיוון שהוא משחק על מחזה על ג'ונתן סוויפט: "למערבולות גדולות יש מערבולות קטנות שניזונות מהמהירות שלהן, ולמערבולים קטנים יש פחות מערבולות וכן הלאה לצמיגות."

אם לנסח את זה בשפה פחות פואטית מובהקת, אמחקר 2013קוסיבה פרסמה עם שותפה למחקר ג'ושוע וורמן, בהתבסס על נתוני מכ"ם DOW מ-200 סופות טורנדו משנת 1995, והגיעה למסקנה ש"מערבולות [טורנדו] מרובות יכולות להכיל בעצמן מערבולות מרובות".

במילים אחרות, אם תסתכלו מספיק עמוק לתוך סופת טורנדו, תמצאו מורכבות יותר ממה שציפיתם - עם מערבולות קטנות יותר המוטבעות בתוך גדולות יותר.

הראש שלך כבר מסתובב?

אנלוגים היסטוריים אכן קיימים

מדען טורנדו חלוץ תיאודור פוג'יטה, שהגה אתסולם נזקי פוג'יטה טורנדושעדיין משמש לסיווג עוצמת טורנדו,זיהה סוגים רבים של סופות טורנדו, שחלקם נשאו קווי דמיון לטוויסטר התאומים בנברסקה ביום שני.

לדוגמה, ההתפרצות טורנדו ביום ראשון של דקליםמשנת 1965, שבמהלכה כמעט 50 סופות טורנדו נפלו ו-271 בני אדם מתו, הייתה סופת טורנדו כפולה מתועדת היטב שהיכה קרוב לטולדו, אוהיו. מחקר שפירסם פוג'יטה עם עמיתיו מצא שטורנדו זה התפצל לזמן קצר בלבד, והתלכד בחזרה למשפך גדול יותר זמן קצר לאחר שצולמה תמונה מפורסמת שמזכירה דמיון מסוים לטורנדו פילגר.

"משפך בודד התפצל לשניים ואז התארגן מחדש לאחד לאחר כדקה", אומר המחקר.

"...הקוטר של המשפך ליד הקרקע גדל במהירות בין התמונה הראשונה לשנייה, ואז החל להתפצל לשניים. לאחר הפיצול, שני המשפכים הסתובבו זה סביב זה סביב המרכז המשותף שלהם".

דקה לאחר מכן, אומר המחקר, המשפכים התקרשו בחזרה לטורנדו יחיד וגדול.

המחקר של וורמן וקוסיבה, שפורסם בכתב העת Weather and Forecasting, הציג נתונים מבוססי DOW של סוגים רבים ושונים של סופות טורנדו, כולל אירועים דומים למה שהתרחש ביום שני. ה-DOWs, שסורקים סופות מקילומטרים ספורים בלבד מחוץ לאזורים המסוכנים ביותר, הראו שכמה סופות טורנדו נוצרות במחזוריות, עם היווצרות של מחזוריות חדשה במקביל נותרת מחזור ישן.

"הטורנדו הישנים והחדשים עשויים להתקיים יחד לתקופות ממושכות", אומר המחקר. המכ"ם צפה ב"התפתחות מחזורית" עם סופות טורנדו מרובות על הקרקע בו זמנית ליד פרוטקשן, קנזס ב-24 באפריל 2007, למשל.

קוסיבה אמרה למאשבל שהיא חושבת שטורנדו פילגר היו כנראה אבולוציה מחזורית, שבה סופת טורנדו אחת מתפוגגת כשהאחרת מתחזקת. עם זאת, היא אמרה שזה תלוי כמה זמן שתי הטורנדו נשארו על הקרקע ואם הם נשארו בעוצמה משמעותית במשך זמן רב מאוד. סקרי נזקי סערה של שירות מזג האוויר הלאומי ביום שלישי ורביעי אמורים לענות על שאלות אלו, אמר קוסיבה.

דוגמה נוספת למספר סופות טורנדו בו-זמנית מאותה סופה הייתה הקטלנית3 במאי 1999 התפרצות טורנדובאוקלהומה סיטי. לפי גרג קארבין, מטאורולוג במרכז חיזוי הסערה בנורמן, אוקלהומה, כמו גם המחקר של קוסיבה, סופת טורנדו שנייה נפלה לזמן מה לפני שסופת טורנדו גדולה ברוחב מייל עברה למור, אוקלהומה, שם היא גרמה להרס נרחב. .

בנוסף, רודפי סופות ותיקים דיווחו על מקרים של סופות טורנדו סימולטניות, לכאורה עצמאיות. לדוגמה, רודף הסערות החלוצי צ'אק דוסוול אמר שזה לא נדיר כמו שאפשר לחשוב בתחילה.

"יש שני סופות טורנדו או יותר בסמיכות יחסית זה בהחלט רחוק מלהיות אירוע נדיר. ראיתי את זה הרבה פעמים בקריירת המרדף שלי. זה יוצא דופן ששניהם כל כך גדולים ו(כנראה) אלימים", אמר דוסוול בדיון בפייסבוק.

"ראיתי סופות טורנדו בו-זמניות נפרדות ממזוציקלונים שונים בכמה הזדמנויות."

קארבין אמר ל-Mashable בראיון שסופות הטורנדו התאומות שפגעו בפילגר היו יוצאות דופן מכיוון שלעתים רחוקות אנו רואים "דוגמה חיה כזו לטורנדו מורכב". עם זאת, הוא הזהיר כי "... זה כנראה קורה לעתים קרובות יותר ממה שאנחנו יודעים."

קרבין אומר שחשוב לחוקרים לבחון תמונות מכ"ם מיום שני כדי לקבוע כיצד בדיוק התפתחו שתי הטורנדו הללו, ומציין שתהליכים שונים שהם למעשה נפוצים למדי היו יכולים לגרום לטורנדו הכפולים.