Tornado’s, ook wel wervelwinden genoemd, behoren tot de meest krachtige en extreme stormen op aarde. Niet alleen kunnen ze in enkele seconden hele huizen met de grond gelijk maken, ze kunnen daarbij ook nog eens zo snel ontstaan dat er amper waarschuwing mogelijk is. Maar hoe ontstaat een tornado, en wat maakt de tornado nou zo gevaarlijk?
Hoe ontstaat een tornado?
Tornado’s ontstaan door een combinatie van twee factoren. Er moet een sterke luchtstroom zijn die lucht vanaf de grond naar boven verplaatst. Wanneer deze opwaartse luchtstroming daarbij ook nog om zijn as gaat draaien zijn alle ingrediënten aanwezig om een tornado te maken.
Een opwaartse luchtstroom ontstaat wanneer de lucht dicht bij de grond warmer is dan hoger in de lucht (zie de uitleg over convectie). Omdat warme lucht lichter is zal het opstijgen en de koude luchtlaag verdringen.
Figuur 1: Op sommige plekken stijgt lucht naar grotere hoogte dan op andere plekken.
Omdat dit niet overal even snel gaat kan het zo zijn dat op een bepaalde plek de warme lucht hoger komt dan ergens anders. Voor de warme lucht is het nu makkelijker om naar dit hoogste punt te stromen dan om zelf te proberen door de koude lucht heen te komen. Vergelijk het met water dat naar het laagste punt stroomt, maar dan ondersteboven. Hoe meer warme lucht op dezelfde plek omhoog gaat, hoe hoger de warme luchtkolom wordt. En hoe hoger deze is hoe meer warme lucht er wordt aangetrokken. Kortom, de luchtstroming wordt steeds sterker.
Wanneer horizontale luchtstromingen sterk genoeg zijn zullen ze de verticale stromingen laten draaien. Dit kun je vergelijken met een potlood tussen je handpalmen, wanneer je je handen langs elkaar beweegt zal het potlood gaan draaien. Deze draaiende kolom lucht kan afmetingen van wel acht kilometer doorsnee bereiken en wordt ook wel mesocycloon genoemd.
Figuur 2: Een tornado van de categorie F5, bij het stadje Elie in Canada op vrijdag, 22 juni 2007. Foto door Justin Hobson, gepubliceerd onder de Creative Commons Attribution ShareAlike 3.0 licentie.
De daadwerkelijke tornado’s ontstaan uit deze mesocycloon. Hoe dit precies in zijn werk gaat is echter nog niet helemaal duidelijk. Meestal begint een tornado in de mesocycloon en zakt daarna naar de aarde, er zijn echter ook tornado’s waargenomen die aan de grond beginnen. Om dit proces goed te begrijpen is dus nog veel onderzoek nodig.
Een engelstalige animatie van bbc.co.uk over het ontstaan van tornado's.
Schaal van Fujita
De sterkte van tornado’s wordt aangegeven met de schaal van Fujita. Deze loopt van F0 voor zeer zwakke tornado’s tot F5 voor de meest extreme. De classificatie van een tornado wordt gebaseerd op de schade die hij aanricht. Een vrij zwakke tornado in een zeer dichtbevolkt gebied kan dus al snel een hoge score krijgen op de schaal van Fujita.
Figuur 3: Een foto van de schade na een F0-tornado.
Figuur 4: De verwoesting na een F5-tornado.