In de climax van de klassieke rampfilm Twister uit 1996 kunnen wetenschappers een tornado in kaart brengen door een stel sensoren in een storm te plaatsen, maar niet voordat ze bijna worden opgezogen door een F5-tornado. Nu hebben onderzoekers een vergelijkbare simulatie van de interne werking van tornado gemaakt, zonder Hollywood-magie of met levensgevaar. Volgens een persbericht hebben onderzoekers die een supercomputer gebruiken tot nu toe de meest gedetailleerde simulaties van de innerlijke werking van tornado's gemaakt.
gerelateerde inhoud
- Hoe 148 Tornado's op één dag in 1974 de paraatheid bij noodgevallen veranderden
George Dvorsky van Gizmodo meldt dat het team onder leiding van de atmosferische wetenschapper van de Universiteit van Wisconsin-Madison, Leigh Orf, een model van de "El Reno" -tornado van categorie 5 heeft gemaakt dat op 24 mei 2011 door 63 km door Oklahoma sneed grond voor twee uur en doden negen mensen. Met behulp van de Blue Waters Supercomputer aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, hebben Orf en zijn team geobserveerde gegevens in de machine geladen, waaronder temperatuur, windsnelheid, luchtdruk, vocht, windschering en andere factoren. De simulatie laat zien hoe deze omstandigheden samengingen om een supercel te creëren, die uiteindelijk El Reno voortbracht, een proces dat 'tornadogenese' wordt genoemd of de oprichting van een twister.
Zelfs als de omstandigheden rijp zijn voor een tornado, betekent dit niet noodzakelijk dat men zich gaat vormen. Waarom sommige supercell stormen tornado's voortbrengen en andere niet, is het soort vraag dat de onderzoekers hopen dat de nieuwe gedetailleerde simulatie zal helpen een antwoord te geven. "In de natuur is het niet ongebruikelijk dat stormen volgens ons de juiste ingrediënten voor tornadogenese hebben en dan gebeurt er niets", zegt Orf in het persbericht. "Stormjagers die tornado's volgen, zijn bekend met de onvoorspelbaarheid van de natuur en onze modellen hebben zich hetzelfde gedragen."
Volgens het persbericht duurde het ongeveer drie dagen voordat de supercomputer El Reno had gemodelleerd, iets dat een typische desktopcomputer tientallen jaren zou hebben gekost om te produceren. Volgens Chris Higgins van KTVI in St. Louis heeft de nieuwe simulatie een resolutie van 30 meter, versus een resolutie van 1 kilometer in eerdere modellen. "Iedereen die deze simulaties ziet, valt bijna uit de mond ... omdat het er zo realistisch uitziet, " vertelt Catherine Finley, universitair docent meteorologie aan de St. Louis University die aan het project werkte, aan Higgins. "We zien dingen in de simulatie die we niet hebben gezien in eerdere simulaties en die ze net beginnen te zien in sommige Doppler-radarobservaties in het veld."
Uit de simulatie blijkt bijvoorbeeld dat het El Reno-systeem verschillende mini-tornado's creëerde toen de hoofdwister ontstond. Die kleinere twisters fuseerden, voegden kracht toe aan El Reno en verhoogden de windsnelheden. In de loop van de tijd vormde zich een andere structuur, genaamd de "streamwise vorticity current." Een kenmerk van veel sterke tornado's, de SVC is een kolom lucht gekoeld door de regen die wordt aangezogen door de updraft van de tornado, wat meer kracht toevoegt aan de storm.
Volgens het persbericht is er echter nog steeds een plek voor stormjagers en meer avontuurlijke wetenschappers in het digitale tijdperk. De simulaties zijn afhankelijk van hoogwaardige atmosferische observaties verzameld net voordat zich tornado's vormen. Orf zegt dat hij met meer observaties en meer rekenkracht hoopt nog betere modellen te maken. "We hebben de EF-5-simulatie voltooid, maar we zijn niet van plan daar te stoppen", zegt hij. "We zullen het model blijven verfijnen en de resultaten blijven analyseren om deze gevaarlijke en krachtige systemen beter te begrijpen."
En de behoefte aan begrip tornado's lijkt te groeien. In de VS komen gemiddeld meer dan 1.000 twisters per jaar aan. Naarmate de klimaatverandering voortduurt, nemen ook tornado's toe, met één onderzoek dat aantoont dat de afgelopen 50 jaar, terwijl het aantal zware stormen die meerdere uitbraken van tornado's veroorzaken, stabiel is gebleven op ongeveer 20, het aantal tornado's dat in die uitbraken voorkomt is toegenomen van ongeveer 10 in 1950 tot ongeveer 15 vandaag.
