Tornados entstehen nicht einfach – sie entstehen aus Gewittern, wo es bereits einen stetigen, aufwärts gerichteten Strom warmer, niederdruckiger Luft gibt, um die Dinge in Gang zu bringen. Es ist wie wenn ein Rockkonzert in Aufruhr ausbricht. Die Bedingungen waren bereits volatil; Sie eskalierten nur zu etwas noch Gefährlicherem.
Gewitter selbst bilden sich wie viele andere Wolken: Eine warme, feuchte Luftmasse steigt auf und kühlt ab, wodurch der Wasserdampf zu Wolken kondensiert. Wenn der Aufwind jedoch anhält, wird diese Wolkenmasse weiter wachsen und 40.000 Fuß (12.192 m) oder mehr in die Troposphäre aufsteigen, die unterste Schicht der Atmosphäre, in der wir leben. Eine typische Gewitterwolke kann eine enorme Menge an Energie ansammeln. Wenn die Bedingungen stimmen, erzeugt diese Energie einen riesigen Aufwind in die Wolke, aber woher kommt die Energie?
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Wolken entstehen, wenn Wasserdampf in der Luft kondensiert. Diese Änderung des physikalischen Zustands setzt Wärme frei, und Wärme ist eine Form von Energie. Ein großer Teil der Energie eines Gewitters ist das Ergebnis der Kondensation, die die Wolke bildet. Jedes Gramm kondensiertes Wasser führt zu etwa 600 Kalorien Wärme – und weitere 80 Kalorien Wärme pro Gramm Wasser resultieren aus dem Einfrieren in der oberen Atmosphäre. Diese Energie erhöht die Auftriebstemperatur sowie die kinetische Energie der Luftbewegung nach oben und unten. Das durchschnittliche Gewitter setzt rund 10.000.000 Kilowattstunden Energie frei – das entspricht einem 20-Kilotonnen-Atomsprengkopf .
Bei Superzellengewittern sind die Aufwinde besonders stark. Wenn sie stark genug sind, kann sich ein Luftwirbel entwickeln, genau wie sich ein Wasserwirbel in einer Spüle bildet. Dieser Vorläufer des Tornados wird Mesozyklon genannt und ist typischerweise 2 bis 6 Meilen (3 bis 10 Kilometer) breit. Sobald sich ein Mesozyklon bildet, besteht eine Wahrscheinlichkeit von etwa 50 Prozent, dass der Sturm in etwa 30 Minuten zu einem Tornado eskaliert.
Einige Tornados bestehen aus einem einzigen Wirbel, aber manchmal drehen sich mehrere Saugwirbel um das Zentrum eines Tornados. Diese Stürme innerhalb eines Sturms können kleiner sein, mit einem Durchmesser von etwa 30 Fuß (9 Meter), aber sie erfahren extrem starke Rotationsgeschwindigkeiten.
Aus einer Gewitterwolke ragt der Tornado als gewaltiges, wirbelndes Luftseil empor. Windgeschwindigkeiten im Bereich von 200 bis 300 mph (322 bis 483 km / h) sind keine Seltenheit. Wenn der Wirbel den Boden berührt, kann die Geschwindigkeit des wirbelnden Windes (sowie der Aufwind und die Druckunterschiede) enorme Schäden verursachen, Häuser zerreißen und potenziell tödliche Trümmer schleudern.
Der Tornado folgt einem Pfad, der von der Route seiner übergeordneten Gewitterwolke gesteuert wird, und er scheint oft zu hüpfen. Der Hopfen tritt auf, wenn der Wirbel gestört ist. Sie haben wahrscheinlich gesehen, dass es leicht ist, einen Wirbel in der Wanne zu stören, aber dann wird es reformieren. Das Gleiche kann mit dem Wirbel eines Tornados passieren, wodurch er zusammenbricht und sich auf seinem Weg reformiert.
Kleinere Tornados gedeihen möglicherweise nur für wenige Minuten und bedecken weniger als eine Meile Boden. Größere Stürme können jedoch stundenlang am Boden bleiben, mehr als 90 Meilen (150 km) zurücklegen und dabei nahezu ununterbrochenen Schaden anrichten.
An diesem Punkt fragen Sie sich vielleicht, wie sich Tornados letztendlich auflösen. Wissenschaftler diskutieren immer noch genau, wie diese tödlichen Stürme sterben, aber einer der Hauptverdächtigen ist niemand anderes als das Muttergewitter: der rotierende Mesozyklon. Tornados brauchen Instabilität und Rotation. Stören Sie den Luftstrom, nehmen Sie seine Feuchtigkeit weg oder zerstören Sie sein instabiles Gleichgewicht von heißer und kalter Luft, und es kann nicht funktionieren. Oft stirbt ein Tornado, weil der kalte Luftabfluss von fallendem Niederschlag das Gleichgewicht stört.
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