15
I den nederste del af atmosfæren – tro- posfæren – opstår der hele tiden hvirv- ler hvor luften roterer omkring en mere eller mindre lodret akse der ned- adtil er begrænset af jordoverfladen og opadtil af tropopausen (grænsen mel- lem troposfæren og stratosfæren). Hvirvlerne kan have meget forskellig størrelser lige fra de store lavtrykssy- stemer der optræder på vores bredde- grader med en udstrækning på op til flere tusind kilometer (“snurrebasser” som en populær tv-meteorolog på trods af størrelsen kaldte dem) og helt ned til de forholdsvis uskyldige støv- hvirvler (engelsk dust devils) der med en udstrækning på få meter fejer hen ad marken en sommerdag. De knap så uskyldige tornadoer og skypumper er med i denne familie af atmosfærehvirvler – de er meget intense, roterende luftsøjler der altid udgår fra meget kraftige bygeskyer (fig. 1). De kan have en horisontal skala fra et pænt stykke under 100 m op til noget over 1 km og en levetid på nogle få minutter til over 1 time. På disse forholdsvis små, horisontale ska- laer påvirker Jordens rotation (corio- liskraften) ikke hvirvlernes dynamik. De kan derfor rotere med eller mod uret modsat hvirvler på større skala, såsom fx tropiske cykloner der på den nordlige halvkugle pga. corioliskraften kun roterer mod uret. Der bliver mange steder skelnet skarpt mellem tornadoer og skypum- per med udgangspunkt i et noget for- skelligt dannelsesforløb, dog uden der på nogen måde sås tvivl om at de er i familie med hinanden. I det efterføl- gende vil der ikke blive skelnet mellem dem da de efter alt at dømme er en og samme sag. Lad mig blot slå fast at skypumper af de fleste opfattes som svage tornadoer. For at sætte scenen til en tornado kræ- ves der helt overordnet tre afgørende ingredienser: masser af fugtighed, ustabilitet i atmosfæren og en “udløser” der kan sætte gang i det hele. Disse ingredienser har hver meget vig- tige roller i den kæde af dynamiske processer i atmosfæren der som sit sid- ste led skaber tornadoer og skypumper. Den overordnede handling er som følger: Allerførst skal der på forholds- NATURENS VERDEN 2 · 7/8/2006 TORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE DANS T ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE DANS Af John Cappelen DANNELSEN 1. Tornadoer optræder gerne i forbindelse med kraftige bygeskyer. Dimmitt Tornadoen, Texas, 2. juni 1995. (H. Ricther, NOAA Photo Library/NSSL)

ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

I den nederste del af atmosfæren – tro-posfæren – opstår der hele tiden hvirv-ler hvor luften roterer omkring enmere eller mindre lodret akse der ned-adtil er begrænset af jordoverfladen ogopadtil af tropopausen (grænsen mel-lem troposfæren og stratosfæren).Hvirvlerne kan have meget forskelligstørrelser lige fra de store lavtrykssy-stemer der optræder på vores bredde-grader med en udstrækning på op tilflere tusind kilometer (“snurrebasser”som en populær tv-meteorolog påtrods af størrelsen kaldte dem) og heltned til de forholdsvis uskyldige støv-hvirvler (engelsk dust devils) der med

en udstrækning på få meter fejer henad marken en sommerdag.

De knap så uskyldige tornadoer ogskypumper er med i denne familie afatmosfærehvirvler – de er megetintense, roterende luftsøjler der altidudgår fra meget kraftige bygeskyer(fig. 1). De kan have en horisontalskala fra et pænt stykke under 100 m

op til noget over 1 km og en levetid pånogle få minutter til over 1 time. Pådisse forholdsvis små, horisontale ska-laer påvirker Jordens rotation (corio-liskraften) ikke hvirvlernes dynamik.De kan derfor rotere med eller moduret modsat hvirvler på større skala,såsom fx tropiske cykloner der på dennordlige halvkugle pga. corioliskraftenkun roterer mod uret.

Der bliver mange steder skelnetskarpt mellem tornadoer og skypum-per med udgangspunkt i et noget for-skelligt dannelsesforløb, dog uden derpå nogen måde sås tvivl om at de er ifamilie med hinanden. I det efterføl-gende vil der ikke blive skelnet mellemdem da de efter alt at dømme er en ogsamme sag. Lad mig blot slå fast atskypumper af de fleste opfattes somsvage tornadoer.

For at sætte scenen til en tornado kræ-ves der helt overordnet tre afgørendeingredienser: masser af fugtighed,ustabilitet i atmosfæren og en“udløser” der kan sætte gang i det hele.Disse ingredienser har hver meget vig-tige roller i den kæde af dynamiskeprocesser i atmosfæren der som sit sid-ste led skaber tornadoer og skypumper.

Den overordnede handling er somfølger: Allerførst skal der på forholds-

N A T U R E N S V E R D E N2 · 7 / 8 / 2 0 0 6 T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S

TO R N A D O E R O G S K Y P U M P E R

– N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S

Af John Cappelen

D A N N E L S E N

1. Tornadoer optræder gerne i forbindelse med kraftige bygeskyer. DimmittTornadoen, Texas, 2. juni 1995. (H. Ricther, NOAA Photo Library/NSSL)

Page 2: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S 2 0 0 6 / 7 / 8 · 3N A T U R E N S V E R D E N

vis stor skala udvikles et “gunstigt”vejrmønster. Meteorologerne operererher med begrebet synoptisk skala, dvs.at vejrsituationen kan observeres sam-tidigt over et forholdsvis stort område,mange hundreder til tusinder af kilo-meter. Dernæst skal der på en mindreskala opstå et vejrsystem der harpotentialet til at producere tornadoer.Dette sker på et såkaldt mesoskala-niveau hvilket er noget der har en sålille skala (fra få km til omkring 100km) at det gemmer sig i den normalesynoptiske skala. Sidste akt er udvik-lingen af selve tornadoen hvor hand-lingen tager fart inde i selve mesoskala-vejrsystemet.

1. akt – vejret på stor skalaVejrforholdene på storskala behøverikke som mange nok tror være af sær-lig “dramatisk” natur, bare fordi detender eksplosivt. Det helt afgørende idenne fase er at atmosfæren bliverpotentielt ustabil (af meteorologer kal-det potentielt instabil). Scenen er nem-lig dermed sat således at en efterføl-gende udløsning af den ustabile til-stand i form af “tvungen” løftning afluften nær jordoverfladen, kan udløsedannelse af bygeskyer der kan nå langtop i atmosfæren.

Scenen kunne fx udspilles i det cen-trale USA hvor arktisk, tør luft tidligtpå foråret i forbindelse med dybe lav-tryk føres mod sydøst af RockyMountains og støder sammen medmaritim, varmere og fugtig tropisk luftder strømmer mod nord fra denMexicanske Golf. I dette områdetrænger den tørre luft så at sige indover det varmere og fugtigere bundlag.Dette er til dels også favoriseret af atluften strømmer ind fra et højere pla-teau. Nogle af ingredienserne til at

Varm, fugtig luft

Kold, tør luft

2. Tornado-alley i USA.

overshooting top

mesocyklon

opdrift

mursky (wall cloud)

3. Skitse af mesocyklon og tornado i en bygesky. Her ses mesocyklonens udstrækningfra skyens bund til toppen i den kraftige opdrift, der ligefrem ”buler” op som omtalti teksten. Det kaldes også for en “overshooting top” i fagsproget. Det ses også at selvetornadoen formes inde i mesocyklonen som en hvirvel der ved udstrækning bliverkraftigere og kraftigere.

Page 3: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

skabe særlig ustabile atmosfæriskebetingelser som i høj grad favorisererudviklingen af kraftige byge- og tor-densystemer, er derved til stede.

Prærien eller “The Great Plains”,som det centrale USA også hedder, erdet sted hvor denne handling udspil-les. Det er det sted på Jorden hvor alle

disse ingredienser bringes sammen påen måde så chancerne for dannelse aftornadoer er maksimale. Det er detsted på Jorden hvor der produceresflest tornadoer, og området kaldesderfor meget naturligt “TornadoAlley” eller tornadoernes motorvej(fig. 2).

2. akt – mesoskala-fænomenerUdløsningen af den beskrevne atmo-sfæriske ustabilitet og det dervedresulterende “løft” af luft, også kaldetkonvektion, spiller en central ogmeget vigtig rolle i det fortsatte forløbhvor de forskellige tornado-produce-rende mesoskala-fænomener har ho-vedrollen. De er nævnt i flertal fordider er flere forskellige vejrfænomenerpå denne skala der er i stand til at pro-ducere tornadoer.

Der kan i flæng nævnes enkelt ogflercellede tordenbyger der ikke er for-bundet med frontsystemer, men ogsåtordenbyger der dannes i forbindelsemed koldfronter, og som næres af fron-ten der er rig på fugt, løft og ustabilitet.Men også såkaldte konvergenslinier,hvor vinde i et område med en ustabilluftmasse blæser mod hinanden (kon-vergerer), er ofte “skurken”, ligesomden meget heftige tordenbygeaktivitet iforbindelse med tropiske orkaner ofteproducerer mange tornadoer (som omden tropiske orkans øvrige kraftigevinde ikke er nok). En særlig farligmedspiller er de usædvanlige kraftigeselvvedligeholdende tordenbyger der erkendt under navnet superceller.

Den helt afgørende proces her i 2.akt er som nævnt konvektionen der erkendetegnet af en opadgående bevæ-gelse af luft i ustabile omgivelser.Scenariet er at luftmassen ved overfla-den er varm og fugtig, samtidig medat luftmassen er relativ tør højere oppei atmosfæren. Når luften stiger fortæt-tes den derfor til skyer, og det forstær-ker yderligere opstigningen der underde rette betingelser først bremses vedtropopausen i ca. 15 km højde.

I det følgende vil handlingen kommetil at foregå i to forskellige miljøer derså at sige repræsenter nogle yderpunk-

N A T U R E N S V E R D E N4 · 7 / 8 / 2 0 0 6 T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S

B O K S 1 : M Y T E R O G F A K TA O M T O R N A D O E R

Der er mange sejlivede myter nårsnakken falder på tornadoer. Her eret par stykker:

Myte: Områder nær floder, søer ogbjerge er sikre steder mht. tornadoer.Fakta: Ingen steder er sikre for tor-nadoer. Sidst i 80’erne trak en tor-nado et ødelæggende spor op ogned af et 3.000 m højt bjerg iYellowstone Nationalpark i USA.

Myte: Det lave tryk i forbindelsemed en tornado får bogstaveligt talten bygning til at “eksplodere” nårtornadoen pga. den store trykfor-skel passerer over en lille afstand.Fakta: Det er det stærke vindtryk ogdet materiale der flyver rundt derforårsager mest skade.

Myte: Vinduer i huset skal åbnes nårtornadoen er på vej fordi så udlig-nes trykket og skaden minimeres.Fakta: Hvis vinduerne åbnes så til-lader man de meget skadelige vindeadgang til husets indre med deraffølgende mulige ødelæggelser. Laddem være og søg omgående mod etbeskyttet sted!

Myte: Ved en tornadopassage er densydvestlige del af huset det sikreste.Fakta: Det er noget vrøvl, en torna-do kan ramme alle dele af bygningenlige meget. Det sikreste sted er detmest centrale i huset helst badeværel-set eller et klædeskab. Det absolutbedste er en kælder og det er helt sik-kert at et beskyttelsesrum øger sik-kerheden betragteligt. Nogle af deværste steder er rum med ydermure,og hvis de tilmed er store og medmange vinduer kan det gå helt galt.

Myte: Hvis du gemmer dig under fxvejbroer yder det god beskyttelse. Fakta: Et TV-hold fik i Kansas i 1991fantastiske billeder i “kassen” da deoverlevede en tornadopassage gemtunder en vejbro. Det har fået mangetil at tro at det er sikkert at søge lyder. I virkeligheden bliver vindhas-tigheden næsten altid meget kraftige-re under broer, pga. kanalisering afvinden. Det kaldes venturi-effekten.Man har senere fundet ud af at TV-holdet var ekstremt heldige da torna-doen ikke passerede direkte overbroen, men lige syd for den og derforblev de udsat for svagere vinde.

Page 4: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

ter af mesoskala-fænomenerne når detgælder produktionen af tornadoer,nemlig supercellestorme og konver-genslinier. Det første fænomen er skyldi de kraftigste tornadoer på Jorden,dem som mest kendes fra USA, mensdet andet formentlig producerer langtde fleste tornadoer og skypumper iEuropa, også i Danmark.

2. akt fortsat – supercellerErfaringsmæssigt ved man at de vold-somste tornadoer optræder i forbin-delse med såkaldte supercellestorme.Tag igen eksemplet fra USA hvor der iforbindelse med et dybt lavtryk føresrelativ tør og kold luft fra nord sam-men med varmere og fugtig luft frasyd. Den tørre luft ligger over den var-mere og mere fugtige. Grænselagetmellem de to luftmasser kan til tidertilmed fungere som et ekstra “låg” derså at sige hjælper med til at forhindreudløsningen af ustabiliteten.

I denne højeksplosive ustabilitets-cocktail kan spændingen i forbindelsemed opvarmning af luftmassen vedjordoverfladen hurtigt tage fart.Ustabiliteten udløses så at sige, og denresulterende konvektion danner krafti-ge tordenbyger der på de store ameri-kanske prærier kan udvikle sig til regu-lære supercellestorme. Disse er usæd-vanlig voldsomme og selv-vedligehol-dende. De kan have en levetid påadskillige timer fordi opdriften ikke,som i en ordinær tordenbyge, ødelæg-ges af neddriften. De vokser højt op iatmosfæren, oftest helt op til tropo-pausen i ca. 15 km højde. Opvindenei opdriftssområdet (engelsk updraft) vilvære så stærke at de endda oftest“buler” op i den overliggende strato-sfære (fig. 3). I denne såkaldte “over-shooting top” kan skytoppens tempe-

ratur nå ned på -70 °C eller koldere.Supercellen vil også være karakteriseretaf et tydeligt neddriftssområde (eng-elsk downdraft) klart adskilt fraopvindsområdet. Supercellerne er i højgrad karakteriseret af en roterende,kraftig opdrift i opvindsområdet derkaldes mesocyklonen (boks 2). Vindensændring med højden, også kaldet lod-ret vindshear, skaber et vandret rote-

rende “rør” af luft der ved vipning i detstærke opdriftsområde i skyen ergrundlaget for mesocyklonen – en lod-ret roterende bevægelse mod uret i heleskysystemet (fig. 4). Figuren viser atder faktisk i processen kan skabes tomesocykloner med modsat rotation.Som regel er det kun den ene del af denvippede rotation (modsat uret, den for-reste i fig. 4) som er “levedygtig”.

T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S 2 0 0 6 / 7 / 8 · 5N A T U R E N S V E R D E N

Vind der ændrer hastighed med højden

Opvind

4. Vipning af horisontal luftrotation til lodret sker i supercellens stærke opdriftsområde. Det er grundlaget for supercellens roterende mesocyklon.

B O K S 2 : D E T K A N R E G N E M E D F R Ø E R O G F I S K

Et indtryk af den meget kraftigeopdrift i en supercellestorm får mannår man hører mærkelige rapporterom “regn” af alt andet end vandoven fra. Opdriften kan være såkraftig at den suger en del ting ogsager op på sin vej henover jordover-fladen, og efterfølgende bærer demhundrede af kilometer. Der er rap-

porter om at små damme og søer ersuget næsten fri for vand med bådefrøer, fisk og andet indhold i. Dette“regner” så ned et andet sted. Nårdet drejer sig om frøer fristes man tilat kalde det “froggy weather”. Der errapporter om “regn” med frøer,frøæg, fisk, rejer, snegle, muslinger,ja sågar gæs og levende slanger!

Page 5: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

N A T U R E N S V E R D E N6 · 7 / 8 / 2 0 0 6 T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S

3. akt - Selve tornadoenHandlingen nærmer sig nu klimaks.Pga. de stærke opvinde bliver mesocy-klonen nu godt trukket ud inde iskyen, og denne hvirvelstrækningintensiverer processen – rotationenbliver hurtigere og hurtigere ogopdriften bliver stærkere og stærkere.Både opdriftens vipning af horisontalrotation (der skaber mesocyklonen) oghvirvelstrækning er således meget vig-tige ingredienser i denne del af udvik-lingen af den kraftige tornadotype.

Hvirvler under bygeskyen kan nublive fanget og strakt af mesocylonom-rådets stærke opdrift (fig. 3). Det kanse ud som de derefter ligesom “baner”sig vej mod Jorden selvom strækningenfaktisk foregår opad. Det sker fra densåkaldte mursky (engelsk wall cloud)der hænger ned på bygens undersideunder mesocyklonen (fig. 3). Denroterende luftsøjle vil nemlig efterhån-den blive synlig ned mod Jorden iform af en såkaldt skytragt (engelskfunnel cloud) fordi trykket i tornadoenbliver lavt nok til at vanddampen i denroterende luft fortættes til en sky (fig.5). Når tragten rammer Jorden plejerman at siger at tornadoen er fuldt ud-viklet, og dens omrids vil yderligereblive synlig pga. det materiale som denhvirvler og suger op.

Selve tornadoerne, der relativt erlangt små hvirvler i sammenligningmed mesocyklonens store rotation, eraltså hvirvler dannet af forskelligeårsager under skyen, og derefter erhvirvlen strakt af mesocyklonens op-drift i opdriftsområdet.

I laboratoriet kan man lave kunstige hvirvler I laboratoriet har man lavet kunstige tor-nadoer efter samme princip. Tornado-

5. En tornado med en flot tragtsky i et tidligt stadium af udviklingen. Det er faktiskden første tornado National Severe Storms Laboratory fangede med deres Dopplerradar. Union City, Oklahoma, 24. maj 1973. (NOAA Photo Library/NSSL)

Ventilator

Skærm med bitavlemønster

Opdriftshul

Roterendeskærm

6. A: tværsnit af en Perduetornado-generator der ofte erblevet anvendt i laboratoriertil at frembringe tornado-lig-nende hvirvler. B: en hvirvelfrembragt af en privat personi en lignende anordning.

A B

Page 6: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S 2 0 0 6 / 7 / 8 · 7N A T U R E N S V E R D E N

generatorerne virker i princippet ret ens(fig. 6). En ventilator i toppen trækkeren konstant luftstrøm gennem genera-toren. Ved bunden strømmer damp(røg kan også bruges, men det hen-holdsvis lugter og er for farligt) indigennem en roterende skærm, og der-ved roteres den indstrømmende luft.Undervejs gennem det første kammervil luften begynde at rotere hurtigere oghurtigere efterhånden som hvirvlenstrækkes. Den hurtigt, roterende luftstrømmer gennem et opdriftshul. Bådehøjden af det første kammer ogopdriftshullets radius kan ændres i for-søget. Luften strømmer nu gennem enopdriftszone og derefter igennem enskærm gennemhullet i et bitavle-møn-ster der har som funktion at fjerne dehorisontale bevægelser i luften uden atpåvirke den vertikale bevægelse retmeget. Skærmen er hvirvlens øvre af-grænsning. Radius i de roterende skær-me og afstanden fra bitavle-skærmen tilbunden ligger typisk i meterklassen.

Man er langtfra sikker på alle detaljer i tornado-dannelsenTilbage i naturen har man dog ikkefuldstændigt styr på hvad der faktisk idetaljer sker i sådan en supercelle –man kan jo ikke rigtig måle sig frem.Derfor er det heller ikke til fulde forstå-et hvordan dynamikken i tornadofor-mationen lige præcis er i alle tilfælde.

Man er dog ret sikker på at hvirvlerdannet af vindens ændring både ivandret og lodret retning, og hvirvel-strækning spiller hovedrollerne, ogsåfordi det er det der virker i laboratoriet.

Der kan tænkes flere måder hvorpåhvirvler kan dannes under en bygesky.En måde kunne fx være i kombinationmed vipning af vindshear-forårsagetvandrette hvirvler i neddriftsområdet i

skyen der derefter “suges” op og stræk-kes af mesocyklonen (fig. 7). Den til-overs blevne modsatdrejende rotationsvækkes i forhold til den første, menden kan dog sagtens tænkes at danneen mindre tornado der kan cirkleomkring den store tornado. Ja, mulig-hederne er mange, se fx skitsen af ensituation hvor der er dannet tre torna-doer samtidigt som cirkler rundt om enstørre tornado i mesocyklonen (fig. 8).

Man kan også forestille sig enstrækning af opståede hvirvler i områderhvor vinde blæser skarpt mod hinanden.I supercellestorme kan det være særligudtalt på grænsen mellem opdrifts- ogneddriftsområdet hvor der over megetkorte afstande er modsat rettede megetstærke vinde. Disse er selvsagt grobundfor voldsomme rotationer der ved hvir-velstrækning kan udvikle sig megeteksplosivt. Det er netop her de allerkraf-tigste tornadoer synes at dannes.

Tornadoerne bevæger sig sammen med bygeskyenNår tornadoerne er dannet vil debevæge sig vandret sammen med

varm, fugtig luft

Horisontal luftrotationdannet af lodret vindshear...

super-celle

Den ene roterermed uret...

I opdriftsområdet strækkes rotation mod uret og bliver til en tornado

Rotationer med uret bliver ikke hvirvelstrukket på samme måde og svækkes, men kan dog danne en mindre tornado

...Den anden roterermod uret

neddrift

mesocyklon

...bliver vippet nedaf i

supercellens neddriftsområde

og der dannes to rotationer

7. I supercellestormen dannes tornado-erne i et samspil mellem mesocyklonenog mindre hvirveldannelser. Vindenes æn-dring både i vandret og lodret retningder danner de mindre hvirvler – og denefterfølgende hvirvelstrækning i mesocy-klonens opdrift spiller de altafgørenderoller, som tegningen viser mener manat neddriftområdets vipning af horison-tale luftrotationer er årsagen til nogle aftornadodannelserne. De allerværste tor-nadoer dannes i grænseområdet mellemopvinds- og nedvindsområdet hvor dermeget store modsatrettede vinde overkorte afstande.

Page 7: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

N A T U R E N S V E R D E N8 · 7 / 8 / 2 0 0 6 T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S

bygeskyen med til tider over 100 kmi timen. Vindhastighederne i selvetornadoen er i sagens natur svære atmåle, men anslås til at kunne kommeop over 500 km i timen. Det er destærkeste vinde der måles på Jorden.

Efter tornadoen har nået sin maksi-male intensitet sker der ofte det attragten bliver smallere og hælder mereog mere, og den begynder at sno sigfor til sidst at dø ud. Det kaldes tiltider reb-fasen fordi det er ligesom etreb der snor sig (fig. 9).

Scenen skifter – tornadoer og konvergenslinierDe meget intense tornadoer, fra F3 tilF5 (se senere under tornado-klassifi-kation) er som regel forbundet meddet beskrevne supercelleforløb hvorder er en mesocyklon tilstede.

Forløbet for mindre intense torna-doer (F0 til F2) er oftest noget ander-ledes og kan fx være forbundet medsåkaldt misocyklon-hvirvelaktivitet(størrelsesordenen mindre end 4 km –ja meteorologer har deres eget sprog).Disse hvirvler kan opstå i områderhvor vindene blæser “skarpt” modhinanden langs en såkaldt konver-genslinie eller -grænse. Når vindendrejer på denne måde (wind-shear), erdet at hvirvlerne kan opstå. Hvis disserotationer bliver indfanget i de kraf-tige bygeskyers opvindsområder vilrotationen pga. strækningen af hvirvler-ne forstærkes (fig. 10).

Scenen er sat i DanmarkDenne tornado-producerende vejrsi-tuation er den mest almindelige iDanmark når vi ser skypumper, speci-elt over havet. Et typisk eksempelkunne være en vejrsituationen iØstersøen i august med en kold luft-

8. Skitse af tre tornadoer der cirkler omkring en større tornado.

9. Skypumpen er over sin mest intense fase. Snablen begynder at sno sig og viser tyde-lige tegn på hvirvelsammenbrud. Billedet er taget mod syd-vest kl. 15.36 den 31. maj2006 i Lem i Vestjylland. (T. Vanting)

Page 8: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S 2 0 0 6 / 7 / 8 · 9N A T U R E N S V E R D E N

masse i højden over det sommervarmehavvand. I fem kilometers højde kantemperaturen på denne årstid sagtensligge under -20 °C og vandtemperatu-ren omkring 20 °C. En sådan tempe-raturforskel giver en meget ustabilatmosfære med ofte meget voldsomskydannelse til følge. Vinden er gerneret svag bortset fra lokale kraftigerevinde omkring bygeskyerne. Det erdisse vinde der konvergerer mod hin-anden og lægger kimen til skypum-pen.

De kraftigste tornadoer kan formo-dentlig ikke dannes i Danmark, mendanske tornadoer kan blive alvorligenok. Den kraftigste der er observeret iDanmark, optrådte 11. februar 1962over land nordvest for Holstebro hvorca. 100 bygninger blev beskadiget, 500træer blev knækket eller revet op medrode i en plantage, og bygningsmateri-aler blev transporteret over enstrækning på 13 km. Det var forment-lig en kraftig F1 tornado (på grænsentil F2).

The EndSammenfattende kan det siges de mestintense tornadoer altid ser ud til at dan-nes i forbindelse med supercellestormeder kræver både ustabilitet og vindshe-ar, mens mindre intense tornadoer haret lidt andet dannelsesforløb som fxdet nævnte eksempel med en konver-genslinie.

I alle dannelsesforløbene er der doghelt centrale fælles træk: ustabilitet(instabilitet) i atmosfæren, en udløser-mekanisme og dermed kraftig konvek-tion der skaber de nødvendige kraftigebygesystemer, samt processerne derskaber selve hvirvlerne inde i dem hvorvindshear og hvirvelstrækningen ermeget centrale rolleindehavere.

A

BC

B

C

D C

10. Skematisk model af livscyklus i en skypumpe der udvikles langs en konvergens-grænse. Den sorte linie er konvergensgrænsen, og hvirvlerne er markeret med storebogstaver. (efter Carbone)

Page 9: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

N A T U R E N S V E R D E N1 0 · 7 / 8 / 2 0 0 6 T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S

I medierne hører man mest om torna-doer fra USA, og der er da også rigtigmange. Der er omkring 800 i gen-nemsnit for hele USA gennem torna-dosæsonen fra marts til august med enhøjsæson der ligger i april, maj ogjuni, hvor over 55% af tornadoerneforekommer, men tornadoer kanopstå hele året rundt. Tornadoeropstår selvfølgelig også andre stederselvom der ikke er mange steder iVerden der har det “fulde sæt” afingredienser der skal til for at frem-bringe de voldsomste tornadoer. Derfindes rapporter om tornadoer fra allesteder af verden fx i Australien,Sydafrika, Argentina, dele af Rusland,Kina, Østindien, Bangladesh ogmange steder i Europa.

Det eneste sted uden for USA hvortornadoernes intensitet kommer påhøjde og måske indimellem over demi Tornado-alley er i Østindien ogBangladesh. Her er de rigtige ingredi-enser nemlig også tilstede blot med etsubtropisk “twist”. Der er, bl.a. i nær-heden af Himalaya-plateauet, de rigti-ge luftmasser der blandes på den rig-tige måde i de rigtige omgivelser. Detgiver de særlige ustabile tilstande dergiver superceller. Fra Kina og Ruslander der kun få rapporter, så herfra videsikke så meget. Europa hjemsøges fak-tisk hvert år af et betydeligt antal tor-nadoer. Bare i Storbritannien har mani gennemsnit 33 hvert år med et mak-simum i 1982 på hele 152. Det erorganisationen TORRO (Tornadoand Storm Research Organisation)der holder styr på tornadoerne, og dehar faktisk dokumenteret over 2.000tornadoer i Storbritannien. De fleste

12. En skypumpe over Rhinen i 1858. Fra “A Treastise on Meteorology” af EliasLoomis, 1880 (NOAA Photo Library/Historic NWS Collection)

T O R N A D O E R E R E T V E R D E N S -

O M S P Æ N D E N D E F Æ N O M E N

11. En illustration af ældre dato der viser stadier i en skypumpes udvikling. Fra “ATreastise on Meteorology” af Elias Loomis, 1880 (NOAA Photo Library/HistoricNWS Collection)

Page 10: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S 2 0 0 6 / 7 / 8 · 1 1N A T U R E N S V E R D E N

er milde. Den tidligste dokumenta-tion i deres database er dog det mod-satte. St. Mary le Bow tornado, somden er blevet kaldt, ramte London 23.oktober 1091 hvor den ødelagde over600 huse og flere kirker. Den er blevetbedømt til at være en F4 tornado. Dentidligste kendte tornado i Europa erfor øvrigt Rosdalla Tornadoen i Irlandfra den 30. april 1054. Ifølge TORROrammes Europa også, men meget sjæl-dent af F5 tornadoer. To af denneslags findes i deres arkiver. Det erMountville Tornadoen 19. august1845 i Frankrig og Treviso-UdineTornadoen i Norditalien 24. juli1930.

Tornadoer og skypumper har til alletider været genstand for kunstneres fas-cination (fig. 11 & 12), også før mankunne fotografere dem. Man regner ifremtiden med fascinationen sikkert viløges i takt med at observationer af tor-nadoer rundt omkring vil stige kraftigti forbindelse med at der efterhånden ersat mange web-cams op rundt om-

kring. Det er samtidigt blevet mere al-mindeligt med digitale fotografiappa-rater som man har med alle vegne. Dersker også meget når tornadoer behand-les i medierne. Efter fx den amerikan-ske film “twister” fik premiere i 1996

har mange lande fået mange flere rap-porter om tornadoer.

Fujita tornadoskalaTornadoers ødelæggende kraft hænger ihøj grad sammen med vindhastigheden

TA B E L 1 : F U J I TA S T O R N A D O S K A L A E R O P K A L D T E F T E R D E N A M E R I K A N S K E

M E T E O R O L O G T H E O D O R E F U J I TA . T O R N A D O E R O P D E L E S I E N R Æ K K E K L A S S E R

F 0 T I L F 5 . A N G I V E L S E N A F T O R N A D O S P O R E T S L Æ N G D E I K M O G B R E D D E I M E T E R

E R E R F A R I N G S TA L I N D S A M L E T A F A L L E N P E A R S O N .

Intensitet Vind i m pr. s Længde i km Bredde i m Skadevirkning

0-18 <0,5 <5 F-0 18-32 0,5-1,5 6,0-16 Let F-1 33-50 1,6-5 17-50 Moderat F-2 51-70 6,0-16 51-160 Betydelig F-3 71-92 17-50 161-500 Svær F-4 93-116 51-160 501-1.500 Voldsom F-5 117-142 161-507 1.501-5.000 Meget voldsom

13. En F3 tornado har raseret et område ved University of Maryland 24. september 2001. Kilde: University of Maryland.

Page 11: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

N A T U R E N S V E R D E N1 2 · 7 / 8 / 2 0 0 6 T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S

i den roterende bevægelse, og det ernetop derfor også baggrunden forFujitas tornadoskala (tabel 1).

Dr. T. Theodore Fujita var en pio-ner inden for studiet af tornadoer ogvoldsomme tordenstorme. I 1971foreslog han at man skulle bruge en afham udviklet tornadoskala opdeltefter skadesvirkninger. Da det selvsagter ekstremt svært at måle tornadoensvinde direkte, var et estimat af vinde-ne ud fra deres skadesvirkninger etrimeligt godt bud. Fujita foreslog enskala fra 0 til 5 hvor de svageste torna-

doer benævnes F0 og de stærkeste F5.De stærkeste F5 tornadoer er heldigvisforholdsvis sjældne. Fujita-skalaen ersenere suppleret med erfaringstal fortornadosporets længde og breddeinden for hver kategori (tabel 1).

Det er ikke muligt at der dannes enF6 tornado fordi der ingen klassifika-tion er efter F5 hvor skadevirkningener betegnet som “meget voldsom”. Ensådan diskussion er dog ikke helt heni vejret da der er ved hjælp af enDoppler-radarer monteret på en last-bil blev registreret vindhastigheder på

netop grænseværdien 142 m pr. s(over 510 km i timen) 3. maj 1999 daen F5 tornado ramte Oklahoma City.

I The National Weather Service i FortWorth i Texas blev en vejrsituationden 15. maj 2003 fulgt tæt.Situationen viste at der var stor ustabi-

B O K S 3 . T O R N A D O E R K A N S P O R E S L A N G T T I L B A G E I H I S T O R I E N

Allerede Aristoteles (384-322 f.v.t.)beskæftigede sig med tornadoer ogskypumper. Han opererede medbegrebet hurricanes som var hansord for de hvirvelstorme som i dagkaldes tornadoer og skypumper.Han mente at disse hvirvelstormeopstod ved at der hurtigt kunneudstødes store koncentrerede mæng-

der tør dunst fra en sky. Dennedunst vil under de rette omstændig-heder kunne blive bragt i rotation,og den ville så kunne forlade moder-skyen som en tornado.

Den romerske naturfilosof Plinius(år 23-79 e.v.t.) beskæftigede sigogså med skypumper. Han skrevbl.a.: Cykloner er specielt farlige for

søfolk idet de ikke alene vrider råernerundt og ødelægger disse, men ogsåødelægger skibene selv. Det eneste mid-del, men dette er ikke særligt effektivt,er at hælde eddike på havet før cyklo-nen rammer, idet eddiken af natur erkold. Hvirvelvinden vil, når denbevæger sig tilbage og opad, gribe ting,løfte dem op, og suge dem til vejrs.

Meget flot illustration der viser denstore fare for et sejlskib pga. forekom-sten af et system af flere samtidige sky-pumper. Her skulle nok ifølge Plinius“gydes en del eddike på vandene for atstoppe disse…”. Fra bogen LesMeteores fra 1869. (NOAA PhotoLibrary, Historic NWS Collection)

H V O R D A N F O R U D S E R M A N

T O R N A D O E R ? – E N A F T E N H O S

N AT I O N A L W E AT H E R S E RV I C E

I F O R T W O R T H , T E X A S

Page 12: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S 2 0 0 6 / 7 / 8 · 1 3N A T U R E N S V E R D E N

litet i luften, og at der bare mangledeen “trigger”. En varmt låg af luft låover området, og de store bygeskyerkunne derfor ikke vokse, og regnendermed gøre en ende på sæsonens vær-ste tørkesituation. “Man, that cap ishanging tough. The system is so closeand we’ve still got that blasted cap.”,lød det fra meteorologen Shane Snyderi den tidlige aftenstund kl. halv syv.Ordet “Cap” hentyder her til et “luft-låg” der hjælper med til at forhindreudløsningen af ustabiliteten og som eromtalt i afsnittet om superceller. ShaneSnyder og mange andre kunne ret godttænke sig lidt nedbør til den tørre jordden aften. Et kraftfuldt frontsystemviste sig at være på vej fra RockyMountains og ind over The GreatPlains. Det kunne sætte gang i proces-sen, men udover udsigten til megetvand fra oven var der sandelig ogsåudsigt til torden, hagl og ikke mindsttornadoer, så situationen blev fulgt tætbl.a. med vejrradarer. Den erfarnemeteorolog skyndte sig at spise sinmadpakke – det ville der belært af erfa-ring ikke blive tid til senere ...

Snart begyndte tingene at tage fart,systemet var højeksplosivt og chancenfor kraftige tordenbyger og dervedogså tornadoer blev lige pludselig over-hængende. Kl. ca. 21.30 får de mel-dinger om den første visuelle kontaktmed en tornado “Visual confirmation– tornado on the ground” er en typiskordveksling i en sådan vejrtjeneste. Kl.21.59 udsendes den første tornadovar-sel (Tornado-warning, fig. 16). Der vartidligere udsendt en Tornado-watch.Det er vigtigt når man bor i et områdemed risiko for tornadoer at lytte til denrække af bulletiner der udsendes. De erorganiseret således:

Tornado-watch: Tornadoer er mulige iet område. Vær forberedt. Tornado-warning: En tornado er blevetobserveret enten visuelt eller via en vej-radar. Hvis himlen bliver truende, skalman omgående søge beskyttelse.

Der findes desuden tilsvarende torden-bygeadvarsler, og de hænger jo tit sam-men med mulighed for tornadoer:Severe Thunderstorm Watch: Kraftigtordenbygeaktivitet er mulig i området.

14. Tornadoer optræder gerne i forbindelse med tropiske orkaner. Her ses ødelæggelsefra en af dem en morgen i Louisiana i 1992. Tornadoerne ankom sammen med dentropiske orkan Andrew. (NOAA Photo Library)

B O K S 4 : N O G L E U T R O L I G E F A C T S O M K R I N G T O R N A D O E R .

Den 3.-4. april 1974 blev der regis-teret ikke mindre end 144 tornado-er fordelt på 13 stater. I maj 2004opstod der også mange, ca. 110 iUSA’s midtvest.

Den hidtil største “dræber-torna-do” opstod 18. marts 1925 og efter-lod 695 døde og 2.027 sårede i sit350 km lange spor gennemMissouri, Illinois og Indiana i USA.

Den 21. nov. 1981 blev der iStorbritannien i forbindelse meden koldfrontspassage observeretikke mindre end 105 svage torna-doer (max F2). Det er det størstekendte tornadoudbrud i Europa,og dette koldluftsudbrud var iøvrigt forløberen for den megetkraftige orkan der ramte Danmark24. november 1981.

Page 13: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

Severe Thunderstorm Warning: Kraftigetordenbyger er undervejs og vil passere.

Supercellerne producerede en deltornadoer den aften, og der var rap-porter om ret store hagl og mange lyn-nedslag. Først hen ad midnat begynd-te supercellerne at miste pusten.Meteorologerne kunne se tilbage påen intens aften der, for hele tiden atkunne blive bedre i den vanskeligebusiness det er at forudsige, som altid

skulle evalueres grundigt den efterføl-gende dag.

I områder hvor risikoen for tornadoerer til stede er det altid nødvendigt attage stilling til sin sikkerhed.

Det er altid vigtigt at holde sig ori-enteret om vejrsituationen via officialvejrradio og -tv. I tilfælde af at mankan blive ramt gælder det om at findeet sikkert sted i huset – en kælder afbeton eller sten er det bedste sted

N A T U R E N S V E R D E N1 4 · 7 / 8 / 2 0 0 6 T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S

16. Tornado-warning fra NationalWeather Service, Fort Worth, 15. maj2003, kl. 21:59.

15. Tidlig søndag morgen 6. november 2005 bevægede en F3 tornado sig 32 km igennem det sydlige Indiana i USA. 23 dødeog over 200 sårede samt mange ødelagte huse efterlod den sig i sit spor. Billedet er taget 14 timer efter passagen fra et fly i ca.450 m højde. Tornadosporets bredde er højst sandsynligt flere hundrede meter. Læg specielt mærke til det spiralformede mønsteri sporet der er dannet af tornadoens kraftigste vinde. (L. Judy)

H VA D K A N M A N G Ø R E

F O R AT B E S K Y T T E S I G ?

Page 14: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S 2 0 0 6 / 7 / 8 · 1 5N A T U R E N S V E R D E N

ellers er badeværelset gerne det stær-keste rum. Mange der bor i tornado-områder har fået bygget speciellebeskyttelsesrum til dem og deres fami-lier (fig. 17).

Det er vigtigt at være forberedt meden plan for familien og med en “nød-hjælpsboks” med vand, mad, første-hjælpsting, tæpper, batteridrevenradio, lommelygte, ekstra bilnøglerosv.

Forskellige organisationer i USA,bl.a. The National Weather Service(NOAA), American Red Cross ogFederal Emergency ManagementAgency (FEMA) har instruktioner omhvordan man skal planlægge og forhol-de sig når faren er over én.

9. juni 2003 begyndte tordenbyger atopstå syd for grænsen mellem SouthDakota og Nebraska, mens en samlingtornadojægere på dag 4 af deres “jagt”

var ved at forberede en forfølgelse af enaf dem ved byen Springfield. Pludseliglyder det fra radioen “SevereThunderstorm Warning forSprindfield”. Jagten gik ind…

Det kunne være en typisk drejebogfor noget meget amerikansk – ”Thebusiness of chasing storms” hvor rol-lerne indehaves af såkaldte “TornadoChasers”. Adrenalinen pumper, mensde udstyret med radio og bærbarecomputere holder sig orienteret og for-følger stormene. Det giver action,oplevelser og gode billeder, men detkræver også en god portion dygtighed,tålmodighed og masser af tid, og såkan det være dødsensfarligt hvis manfejlbedømmer stormene.

Filmen Twister fra 1996 handledenetop om disse tornadojægere. Det erdog ikke kun i USA de findes. Der ervejr “Chasers” overalt i verden, ja sågari Danmark kører folk langt for at ople-ve en skypumpe hvis vejrsituationenser ud til kunne producere dem. Defleste kommer dog hjem med uforret-

17. Amerikanske firmaer har specialiseret sig i beskyttelsesrum til privat brug. Her vises to forskellige typer. (U.S. bunkers)

T O R N A D O J Æ G E R E

B O K S 5 : K A N M A N G Ø R E

N O G E T F O R AT S TA N D S E

T O R N A D O E R

Så vidt vides er der ikke nogender har gjort forsøget endnu,men der er projekter på tegne-bordet hvor man alvorligt over-veje at “zappe” tornadoerne frasoldrevne satellitter med ener-giholdig mikrobølgestråling.100 mio. watt af energi tilsatdet kolde regnfulde ned-driftsområde i en supercellekunne måske “forstyrre” torna-doformationen. “Gå efter tor-nadoens akilleshæl og forstyr såmeget som muligt” lyder man-traet. Det vil vise sig om denneplan kommer ud over tegne-brættet – man kan have sinetvivl!

Page 15: ORNADOER OG SKYPUMPER – NATURENS ALLERVILDESTE …...tryk føres mod sydøst af Rocky Mountains og støder sammen med maritim, varmere og fugtig tropisk luft der strømmer mod nord

tet sag da skypumperne og tornadoerne gerne er et tilfæl-digt, kort og flygtig fænomen hvor man skal være det rettested på det rette tidspunkt. Danmarks MeteorologiskeInstitut får dog hvert år en del billeder af skypumper til-sendt, langt de fleste dannet over havet (fig. 18).

N A T U R E N S V E R D E N1 6 · 7 / 8 / 2 0 0 6 T O R N A D O E R O G S K Y P U M P E R – N A T U R E N S A L L E R V I L D E S T E D A N S

18. Den var da flot at køre efter! Billederne er taget mod syd-vest den 31. maj 2006 i Lem i Vestjylland mellem kl. 15.33-15.36. (T. Vanting)

www.torro.org.uk, TORRO, Tornado and Storm Research Organisation.www.fema.gov/hazards/tornadoes, FEMA, Federal Emergency Management Agency.

www.twister.dk, oplyser om danske tornadoer.

Y D E R L I G E R E I N F O R M AT I O N

A B

C D

E