Tornada i cyklony tropikalne w Ameryce Północnej
W tej lekcji1/10
Nad Oklahomą wyją syreny. Ludzie nie pakują się do samochodów — zbiegają do piwnic, bo mają kilkanaście minut. Trzysta kilometrów dalej, nad Zatoką Meksykańską, w tym samym tygodniu setki tysięcy ludzi robią coś dokładnie odwrotnego: wsiadają w auta i jadą w głąb lądu, bo mają dwa dni. To dwa różne żywioły, choć oba to wielki wir powietrza.
Aleja Tornad — i dlaczego akurat tam
W Stanach Zjednoczonych notuje się około 1200 tornad rocznie — więcej niż w całej reszcie świata razem. Większość spada na pas ciągnący się z Teksasu przez Oklahomę, Kansas i Nebraskę: to Aleja Tornad.
Jak powstaje tornado — krok po kroku
- 1
Krok 1: dwie masy powietrza wpadają na siebie Spotkanie. Ciepłe i wilgotne powietrze znad Zatoki Meksykańskiej wsuwa się przy ziemi pod chłodne i suche powietrze znad Kanady. Lżejsze zostaje pod cięższym — układ jest niestabilny.
- 2
Krok 2: ciepłe powietrze przebija się w górę Prąd wstępujący. Ciepłe powietrze przebija się w górę gwałtownie, jak bąbel powietrza puszczony pod wodą. Rośnie potężna chmura burzowa — w ciągu kilkudziesięciu minut sięga 15 km wysokości.
- 3
Krok 3: różnica wiatrów zakręca słupem powietrza Obrót. Przy ziemi wiatr wieje z innego kierunku i wolniej niż wysoko nad nią. Ta różnica zakręca słupem wznoszącego się powietrza — burza zaczyna się obracać jak walec położony na boku, a potem stawia go pionowo.
- 4
Krok 4: z chmury opuszcza się lej Lej. Z podstawy obracającej się chmury opuszcza się wirujący lej kondensacyjny. Widać go, bo para wodna wewnątrz skrapla się od spadku ciśnienia — samo powietrze byłoby niewidzialne.
- 5
Pięć kroków do tornada — bez któregokolwiek z nich lej nie powstanie Dotknięcie ziemi. Dopiero gdy lej dotknie gruntu, mówimy o tornadzie. Wtedy zaczyna też wciągać pył i szczątki, więc robi się ciemny. Zwykle ma 100–200 m średnicy i żyje kilka minut.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Skala EF — mierzona po zniszczeniach, nie wiatromierzem
Siłę tornada ocenia się w skali Fujity (EF) od EF0 do EF5.
Cyklon tropikalny — silnik napędzany ciepłą wodą
Cyklon tropikalny rodzi się nad oceanem i potrzebuje trzech rzeczy naraz: wody cieplejszej niż 26 °C do głębokości kilkudziesięciu metrów, dużej wilgotności i odległości co najmniej kilku stopni od równika, żeby obrót Ziemi zdążył zakręcić powietrzem.
W sierpniu 2005 roku huragan Katrina uderzył w Nowy Orlean. Zginęło ponad 1800 osób, a około 80% miasta znalazło się pod wodą. Co zabiło najwięcej ludzi?
Tornado kontra huragan — to nie to samo
| tornado | cyklon tropikalny (huragan) | |
|---|---|---|
| gdzie powstaje | nad lądem, pod chmurą burzową | nad ciepłym oceanem |
| co go napędza | zderzenie mas powietrza | ciepło parującej wody |
| średnica | 100–200 m | 300–1000 km |
| jak długo żyje | minuty | dni, czasem dwa tygodnie |
| droga | kilka–kilkadziesiąt km | tysiące km |
| ile mamy czasu | kilkanaście minut | 2–3 dni |
| co się robi | schron w piwnicy lub pokój bez okien | ewakuacja w głąb lądu |
Różnica w ostatnich dwóch wierszach wynika wprost z poprzednich. Huragan widać na zdjęciach satelitarnych od kilku dni i da się przewidzieć, gdzie uderzy. Tornado radar dopplerowski wykrywa po obrocie wewnątrz chmury — czyli na kilkanaście minut przed tym, jak lej dotknie ziemi.
Satelita pokazuje nad Atlantykiem wirującą spiralę chmur o średnicy 600 km, z wyraźnym bezchmurnym okiem pośrodku. Wir przesuwa się od trzech dni. Z czym mamy do czynienia?
Pułapka! „Tornado i huragan to to samo, tylko inaczej nazwane”
Źle: huragan to po prostu duże tornado, a tornado to mały huragan.
Ściąga do zapamiętania
Tornada i cyklony tropikalne w Ameryce — co trzeba wiedzieć?
TORNADO — MECHANIZM: ciepłe wilgotne powietrze znad Zatoki Meksykańskiej wpada pod zimne i suche znad Kanady → gwałtowny prąd wstępujący i chmura burzowa → różnica wiatru przy ziemi i wysoko wprawia słup w obrót → z chmury opuszcza się lej kondensacyjny → lej dotyka ziemi i dopiero to jest tornado. ALEJA TORNAD: Teksas, Oklahoma, Kansas, Nebraska; ok. 1200 tornad rocznie w USA, więcej niż w reszcie świata razem. Powód: Kordyliery biegną południkowo, Wielkie Równiny są płaskie, więc nic nie rozdziela obu mas powietrza. SKALA EF: od EF0 (105–137 km/h) do EF5 (powyżej 322 km/h); ocenia się ją po ZNISZCZENIACH, bo wiatromierz na drodze tornada nie przetrwa. CYKLON TROPIKALNY (huragan): powstaje nad oceanem cieplejszym niż 26 °C, z dala od równika; napędza go ciepło parującej wody; ma oko o średnicy 20–60 km. Nazwy: huragan (Atlantyk), tajfun (zachodni Pacyfik), cyklon (Ocean Indyjski) — jedno zjawisko. NAJWIĘKSZY ZABÓJCA: fala sztormowa, czyli woda wepchnięta przez wiatr na ląd. Katrina (2005) — fala do 8 m, przerwane wały, 80% Nowego Orleanu pod wodą, ponad 1800 ofiar. RÓŻNICA: tornado — nad lądem, 100–200 m, minuty, ostrzeżenie kilkanaście minut, ratuje SCHRON; huragan — nad oceanem, 300–1000 km, dni, ostrzeżenie 2–3 dni, ratuje EWAKUACJA. KLIMAT: cieplejszy ocean to więcej energii, więc rośnie udział cyklonów najsilniejszych i częściej gwałtownie się wzmacniają; wyższy poziom morza podnosi falę sztormową.
Dla rodzicaJak pomóc dziecku w tym temacie?
- Czy tornada zdarzają się w Polsce?
Tak, choć rzadko i zwykle słabsze — u nas mówi się o trąbach powietrznych. Rocznie notuje się ich kilka, najczęściej w lipcu i sierpniu. Najgłośniejszy przypadek ostatnich lat to 14 lipca 2012 roku w Borach Tucholskich, gdzie trąba powietrzna położyła około 450 hektarów lasu; szkody były na tyle rozległe, że widać je było na zdjęciach satelitarnych. To dobry punkt zaczepienia dla dziecka: mechanizm jest ten sam co w Kansas, brakuje tylko dwóch rzeczy, które Ameryka ma, a Polska nie — ogromnego zbiornika ciepłej wody na południu i braku gór w poprzek. Rozmowa o tym uczy więcej niż zapamiętanie samych nazw.
- Jak rozmawiać o tym bez straszenia?
Najlepiej przenieść ciężar z obrazków zniszczeń na to, co ludzie z tym robią — bo tego jest naprawdę dużo i to działa. W Stanach Zjednoczonych sieć radarów dopplerowskich wykrywa obrót wewnątrz chmury, zanim jeszcze pojawi się lej, syreny ostrzegają całe miasta, a szkoły mają wyznaczone pomieszczenia bez okien i ćwiczą do nich zejście tak, jak u nas ćwiczy się ewakuację pożarową. Przy huraganach ewakuuje się z wyprzedzeniem setki tysięcy osób, bo trasę cyklonu zna się na kilka dni naprzód. Dziecko powinno wyjść z tej lekcji z przekonaniem, że żywioł jest silny, ale przewidywalny, a nie z lękiem.
- Czy przez ocieplenie klimatu huraganów będzie więcej?
Trzeba tu rozdzielić dwie rzeczy, bo to najczęstsze nieporozumienie. Liczba wszystkich cyklonów tropikalnych w skali roku niekoniecznie rośnie i naukowcy nadal się o to spierają. Rośnie natomiast udział tych najsilniejszych, kategorii 4 i 5, oraz częstość gwałtownego wzmacniania się cyklonu w ciągu kilkunastu godzin — bo cieplejsza woda to po prostu więcej paliwa dla tego samego silnika. Do tego dochodzi podnoszący się poziom morza, który sprawia, że ta sama fala sztormowa wdziera się dalej w głąb lądu. Uczciwa odpowiedź brzmi więc: niekoniecznie więcej, ale groźniejsze — i to zdanie warto, żeby dziecko umiało powiedzieć samo.
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 5 pytańSkróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.
Co musi się zdarzyć, żeby nad Wielkimi Równinami powstało tornado?
Dlaczego siłę tornada ocenia się po zniszczeniach, a nie mierzy wiatromierzem?
Czego bezwzględnie potrzebuje cyklon tropikalny, żeby w ogóle powstać?
Dlaczego przed huraganem ewakuuje się całe miasta, a przed tornadem tylko zbiega do piwnicy?
Które dwie nazwy oznaczają dokładnie to samo zjawisko?