2013. június 2, vasárnap

Hogyan hozzunk létre egy tornádót

A tornádók viharfelhőkből származnak. Egy ilyen felhő nagy mennyiségű energiát képes tárolni. Ami a vízgőz kondenzációjából származik, amely láthatóvá teszi a felhőt. Amikor a gőz lecsapódik, hő formájában energiát szabadít fel. Minden egyes sűrített víz grammért 600 kalória szabadul fel.

hogyan

A felhő felső részein a vizet a levegő alacsony hőmérséklete lefagyaszthatja, ezáltal további 80 kalóriát szabadít fel minden gramm vízhez. Ennek következtében hőmérséklet-különbség van a felhő alsó és felső része között, és mivel a forró levegő hajlamos emelkedni, miközben a hideg levegő esik, függőleges légáramok jönnek létre.

Egy tipikus zivatarfelhőben az energia egyenértékű lehet 10 000 000 kilowattórával, vagy egy 20 kiloton vagy 20 tonnás atomrobbanás által felszabadított energiával.

Ha a légköri viszonyok lehetővé teszik, az emelkedő levegő annyi energiát tudhat magáénak, hogy alsó részén alacsonyabb nyomású zónát hoz létre. Mintha a viharfelhőben elhelyezkedő lyukon keresztül távozna a levegő, és természetesen az alsó légrétegekben lévő levegő hajlamos kitölteni ezt az üreget, és molekulái forgó mozgást fogadnak el. Ez örvényt (spinet) hoz létre, amely ha elég erős lesz, tornádóvá válik.

Számos magyarázat van arra, hogy miért kezd forogni egy széláram, a legegyszerűbb az, ha elképzeljük, hogy a levegőben lévő egyes molekulák felgyorsulnak a szívási pont felé. A molekulák száma nagyon nagy, és nem mindegyikük tudja elfoglalni a központi pontot, ezért sokakat egy oldalra terelnek. Ha összekapcsolja ezt a hatást a molekulák eredeti irányával, akkor olyan impulzust kap, amely nem pontosan a középpontba, hanem az egyik oldalra irányul. Olyan, mintha egy kereket tolnának a széléről: el fog fordulni. Ugyanez a hatás figyelhető meg, ha egy víztartályt lyukkal ürítenek az alján.

Miután a szélspirál forgásirányba kezdett mozogni, az utána érkező molekulákat ez a mozgás befolyásolja. Végül elegendő energia lesz egy örvény létrehozásához. Ugyanez a hatás figyelhető meg a fürdőkád ürítésekor is. A lyuk közelében láthatja, hogy a víz forgó mozgást alkalmaz. Az örvény vagy a tornádó úgy kezd lefelé terjedni, mint egy nagy sebességgel, például 200-300 kilométer/órás sebességgel forgó légtölcsér, bár még ennél is gyorsabb lehet. Végül eljut a földre, ahol nagy mennyiségű port és törmeléket gyűjt össze.

A szél fordulási sebessége, az utánpótlás és a nyomáskülönbség nagy károkat okozhat. A tornádó a viharfelhő által meghatározott utat követi, és gyakran ugrani látszik, amikor az örvényt más légáramok befolyásolják, amíg vissza nem szerzi szerkezetét.