گردباد چگونه تشکیل می شود؟

یک گردباد متوسط - یک گردباد عمدتاً بی ضرر از هوا که یک ابر طوفانی را در بالا و سطح زمین را در پایین به هم متصل می کند – فقط چند دقیقه طول عمر دارد. با این حال، هنگامی که آنها از میانگین دور می شوند، گردبادها از مخرب ترین رویدادهای آب و هوایی در جهان در نظر گرفته می شوند. وحشی‌ترین گردبادها می‌توانند ساعت‌ها دوام بیاورند و مایل‌ها قطر داشته باشند و سرعتشان به ۳۰۰ مایل (۴۸۰ کیلومتر) در ساعت برسد. هواشناسان (دانشمندانی که الگوهای آب و هوای جوی را مطالعه می کنند) برای آماده شدن برای این پیچش های قدرتمند، دهه ها را صرف بررسی علل گردباد کرده اند. در حالی که شرایط دقیق برای هر یک متفاوت است، برای درک چگونگی شکل گیری گردباد، ابتدا باید طوفانی را که اساساً والد آن است، یعنی طوفان ابرسلولی، درک کنیم.

یک ابر سلول، بر خلاف یک طوفان رعد و برق معمولی، حاوی مهمترین عنصر در ساخت یک گردباد است: یک ستون چرخنده از هوا در مرکز آن، به نام گرداب. همانطور که یک ابرسل بزرگ می شود، گرداب در وسط شروع به کج شدن می کند، هوای گرم و رطوبت را به سمت بالا می فرستد و هوای خشک سرد را به سمت زمین می فرستد. جریان هوای گرم باعث می‌شود که گرداب با بخار آب متورم شود و یک ابر قیفی مارپیچی در مرکز آن ایجاد شود – اولین علامت قابل مشاهده که یک گردباد در حال دمیدن است. سپس جریان نزولی خنک هوا با مارپیچ رو به بالا ابر قیفی مبارزه می کند و ابر را در ناحیه کوچکتری متمرکز می کند و سرعت آن را افزایش می دهد. با فشار و وزن کافی از جریان پایین هوای خنک، ابر قیف تسریع کننده مجبور می شود تا روی زمین فرود آید و گردباد رسما متولد می شود. در ایالات متحده، منطقه ای که اغلب گردبادها در آن رخ می دهد – در بخش هایی از تگزاس، اوکلاهما، کانزاس و نبراسکا – به عنوان کوچه گردباد شناخته می شود.

با درک علائم گردباد در حال شکل گیری، هواشناسان می توانند هشدارها و سیگنال هایی را به مناطقی که ممکن است به زودی کمی با آن آشنا شوند، صادر کنند. سیستم های نظارت بر آب و هوا مانند رادارهای داپلر از فناوری مشابه پژواک یابی استفاده می کنند که پالس های بخار آب موجود در هوا را برای ثبت سرعت و حرکت طوفان منعکس می کند. این سیستم‌ها به دانشمندان این امکان را می‌دهند که طوفان‌های رعد و برق ابرسلولی را خیلی قبل از اینکه یک ابر قیفی دیده شود، تشخیص دهند.