Tornado’s, de destructieve monsters van het weer

Het complexe ontstaan van tornado’s

Zoals eerder gezegd komen tornado’s voort uit onweersbuien, maar veruit de meeste onweersbuien op aarde gaan gepaard zonder tornado. Dat komt omdat niet iedere onweersbui de juiste ingrediënten heeft. Iedere onweersbui op aarde heeft onstabiliteit van de atmosfeer nodig, wat neerkomt op warme en vochtige lucht aan het aardoppervlak en koele lucht hoger in de atmosfeer. Door een groot temperatuurverschil tussen de lucht aan het oppervlak en op grotere hoogte, kan de lucht tot grotere hoogte stijgen en meer energie geven aan de onweersbui.

Maar onstabiliteit van de atmosfeer is niet de enige benodigdheid. Voor een tornado is er namelijk ook veel windschering nodig, wat inhoudt dat de windsnelheid en windrichting snel veranderen met de hoogte. Hierdoor gaat de lucht roteren rondom een horizontale as. Wanneer deze roterende luchtkolom in een opwaartse stroming terechtkomt die leidt naar de onweersbui, dan klapt de horizontale rotatieas om en wordt die verticaal. De hele onweersbui begint dan te tollen, waardoor er een supercell ontstaat. De roterende opwaartse stroming onderscheidt een supercell dan ook van andere onweersbuien.

Het effect van de windschering op het ontstaan van rotatie in de supercell (bron: NOAA)

Onder ideale omstandigheden rekt deze roterende luchtkolom zich uit, waardoor deze versmalt. Het gevolg is dat de luchtkolom steeds sneller om zijn as draait, net zoals een kunstschaatser die zijn armen dichter bij de borst houdt en zich langer maakt. De snellere rotatie versterkt daardoor de opwaartse stroming, wat op zijn beurt weer de rotatie versterkt. Dit houdt net zo lang aan totdat de rotatie snel genoeg is voor een tornado.

Tornado Alley

Een tornado heeft dus vooral een onstabiele atmosfeer en windschering nodig. Dit zijn ingrediënten die op veel plekken op aarde te vinden zijn, maar toch zijn er gebieden die het meest gunstig zijn voor het ontstaan van tornado’s. Een van die regio’s is de wereldberoemde Tornado Alley, een gebied in de Verenigde Staten dat zich uitstrekt vanuit Texas richting Kansas. 

De ligging van Tornado Alley (bron: Wikimedia/(CC BY-SA 4.0))

Dat dit gebied de tornado-hotspot van de wereld is met ongeveer duizend (!) tornado’s in een jaar, heeft alles te maken met zijn ligging. Zo ligt Tornado Alley dicht bij de Golf van Mexico, de bron van warme en vochtige lucht, maar ook dicht bij de bergen waar voornamelijk koele lucht vandaan komt. Tornado Alley is de regio waar deze twee luchtmassa’s samenkomen en op die manier grote instabiliteit veroorzaken in de atmosfeer.

En tornado’s komen alle maanden van het jaar voor, zoals we eerder dit jaar gezien hebben in Michigan, waar een sterke tornado ontstond langs een bevroren meer. Belangrijk is vooral dat grote temperatuurverschillen met hoogte en windschering aanwezig zijn. Wel is er een tijd in het jaar dat er een verhoogde kans is op tornado’s, het tornadoseizoen. Deze start aan het einde van de winter en begin van de lente in het zuidelijke deel van Tornado Alley en verplaatst zich langzaam noordwaarts, waar het tornadoseizoen in het midden van de zomer eindigt.

Enhanced Fujita Scale

Niet iedere tornado is even sterk. Om onderscheid te maken tussen tornado’s van verschillende sterkte, maakt men sinds 2007 gebruik van de Enhanced Fujita Scale. Hierbij zijn de geschatte maximale windsnelheid en de schade die de tornado heeft aangericht van belang, waarbij de zwakste tornado’s worden geclassificeerd als EF0 en de sterkste tornado’s als EF5.

De Enhanced Fujita Scale, van belang voor de classificatie van tornado's (bron: KNMI)

Als een tornado eenmaal is verdwenen, gaat er een getraind team van de National Weather Service naar het rampgebied, waarbij ze kijken naar meerdere constructies die de dupe zijn geworden van het noodweer. Afhankelijk van de sterkte van de constructie en de hoeveelheid schade krijgt die een Degree of Damage toegewezen. Deze gegevens gaan vervolgens naar een beoordelaar die binnen de grenzen van windsnelheden kijkt of de hoeveelheid schade groter of juist kleiner is dan verwacht bij de windsnelheid. Dit wordt gedaan voor meerdere constructies voordat er een uiteindelijke EF-categorie wordt toegewezen aan de tornado.

Tornado’s in Nederland

Kunnen tornado’s uiteindelijk ook in Nederland voorkomen? Het antwoord daarop is ja, maar daarbij moet wel gezegd worden dat de Nederlandse tornado’s zelden dezelfde kracht hebben als hun evenknieën in de Verenigde Staten. In de twintigste eeuw zijn er slechts enkele tornado’s waargenomen die een vergelijkbare kracht hebben als die in Amerika. Daarbij hebben we toch best wel geluk dat deze monsterlijke wervelwinden ons land grotendeels sparen. De schade kan namelijk enorm zijn.