ALTE DOCUMENTE
|
|||||
MICRORAFALELE
De mult timp, curentii descendenti au fost identificati, ca facānd parte din dinamica orajelor
si a producerii precipitatiilor. Cercetarile recente asociaza microrafalele cu diferite accidente aeriene
la aterizare sau decolare (frecvente mai ales īn SUA).
Se considera, ca o microrafala este un curent descendent, larg de pāna la 4 km, care provoaca
o variatie violenta a directiei si vitezei vāntului. Pilotii de avion trebuie sa evite aceste variatii
violente ale vāntului la decolare, sau aterizare pentru a evita consecinte fatale. Microrafalele sunt
periculoase si pentru ambarcatiunile mici, care pot fi rasturnate de variatiile bruste si puternice ale
vāntului. S-au semnalat cazuri, cānd asemenea variatii de vānt au propagat focul din paduri īn
directii neasteptate, punānd īn pericol viata pompierilor.
Microrafalele se pot produce īn conditiile cele mai diverse, īnsa majoritatea lor sunt generate
de 2 situatii extreme, exprimate de microrafalele uscate si microrafalele umede
Microrafalele uscate sunt specifice unui mediu foarte uscat. Īn aceste conditii norii
Cumulus au baza foarte ridicata, datorita umezelii scazute a aerului, precipitatiile se evapora īnainte
de a atinge suprafata solului (purtānd denumirea de ,,virga"), iar racirea provocata de aceasta
evaporatie, intensifica miscarile descendente ale aerului si creaza vānturi distrugatoare sub forma de
microrafale uscate
Microrafalele umede se produc īntr-un mediu excesiv de umed. Ele exista atunci cānd
curentii descendenti creasi de precipitatii īntālnesc un mediu local uscat la exteriorul norilor din car 22422p159w e
cad. Evaporatia provoaca o racire care accentueaza miscarile descendente, generānd o microrafala
localizata, īnecata īntr-un mediu de ploi puternice si formānd astfel o microrafala umeda
Scurt istoric al studiului microrafalelor
Microrafalele au fost identificate prima data īn anul 1974, de prof. Theodore Fujita, de la
Universitatea din Chicago. Studiile sale asupra a numeroase cazuri au condus la un proiect de
cercetare de mare amploare sub egida Centrului National de Cercetari Atmosferice de la Boulder,
din statul Colorado. Aceste studii au precizat modul de detectare a microrafalelor cu ajutorul radarului
(Doppler), care masoara viteza vāntului īn formatiunile noroase. Īntre anii 1970 si 1980 s-au
produs īn SUA, datorita microrafalelor, 27 accidente de avion soldate cu 491 de morti si 206 raniti.
TORNADELE sI TROMBELE
Termenul de tornada tinde sa īl īnlocuiasca din ce, īn ce mai mult, termenul de tromba
utilizat altadata, mai ales īn limba franceza. Exista totusi tendinta de a considera tromba ca un
fenomen mai putin dezvoltat decāt tornada, care este acelasi fenomen, dar mult mai distructiv, asa
cum se cunoaste īn mod curent īn SUA. Īn Europa, unde numarul anual a acestor fenomene este mai
redus si, unde violenta lor maxima este mult mai rar atinsa decāt īn America de Nord, termenul de
tornada poate fi exagerat, dar din ce īn ce mai utilizat. Subliniem, de asemenea ca, termenul de
tornada este folosit, deseori pe nedrept, īn limbajul popular pentru a indica fenomene vāntoase sau
orajoase, care nu au caracteristicile trombelor, īnsa sunt, mai curānd, la nivelul violentei rafalelor de
oraje. De asemenea, expresia populara ,,trombe de apa" desemneaza precipitatiile torentiale care
sunt fenomene distincte fata de tornade.
Tornadele
Se caracterizeaza prin forta lor deosebit de distructiva, care se exercita asupra unui domeniu
limitat, curatind suprafata traversata de toate obiectele, care pot fi transportate. Vānturile lor
devastatoare pun īn pericol viata oamenilor, deoarece antreneaza īn aer diferite ramasite de obiecte
periculoase si, chiar, cladiri desprinse din temeliile lor.
Cuvāntul tornada deriva de la vocabula spaniola tornada, care este participiul trecut de la
verbul tornar (a se īnvārti) si de asemenea de la cuvāntul tronada (oraj).
Tehnic vorbind, tornada este o coloana de aer, care se īnvārte cu violenta, de obicei avānd un
diametru mic, provenind dintr-un nor instabil, care atinge suprafata terestra. Norul sub forma de
pālnie, numit si ,,tuba" (instrument muzical) indica nasterea unei tornade, atunci cānd coloana
turbionara nu a atins īnca solul.
Fenomene mai reduse si, mai putin violente prezinta, de asemenea, caracteristicile unei
tornade. De exemplu un turbion de vānt ascendent este o mica coloana de aer īn rotatie, care face
putine pagube īnsa, ridica īn aer frunzele sau hārtiile atunci cānd trece deasupra unui cāmp sau a
unei strazi. Turbioanele de praf si de nisip, observate īn tinuturile aride si desertice sunt coloane de
aer, care se ridica īn spirala fiind materializate de praful si nisipul, pe care le contin. Aceste
turbioane pot atinge mai multe sute de metri īn īnaltime si dureaza cāteva minute. Astfel de
turbioane difera de tornadele veritabile prin originea lor. Ele sunt generate de īncalzirea intensa a
suprafetei terestre, īn timp ce tornadele sunt rezultatul contrastului dintre curentii de aer cald si
curentii de aer rece din altitudine, care creaza instabilitatea īn atmosfera si o puternica turbulenta.
Durata unei tornade
Pe parcursul existentei ei o tornada sufera numeroase modificari ale dimensiunii, formei si
comportamentului. Īn general, se disting 5 faze de evolutie (īnsa fiecare tornada poate prezenta si
variante individuale):
Norul īn forma de pālnie - Coloana de aer īn rotatie se dezvolta, de regula, īn interiorul
norului Cumulonimbus si se dirijeaza, apoi, spre sol. Īn timpul acestei prime faze, norul īn forma de
pālnie (numit si ,,tuba") coboara īn vārtej (īncepānd de la baza norului, īn directia solului).
Faza de tornada propriu-zisa - Cānd aceasta coloana īn rotatie atinge solul, ea devine
tornada, prin definitie. Atingerea solului de catre pālnia norului devine vizibila. Īnsa, uneori, se
observa praf si ramasite de obiecte antrenate īn vārtej deasupra solului, chiar īnainte, ca tuba sa
atinga efectiv solul. Īn cazul trombelor slabe, formate īn zonele climatice uscate, vārtejul de praf, de
la sol, apare īnaintea pālniei.
Faza de maturitate - Īn timpul acestei faze, ,,tuba" atinge cel mai mare diametru, fiind
totdeauna aproape verticala si, īn cea mai mare parte a timpului, atingānd solul, chiar daca, pe
traiectoria urmata, face sarituri (mai ales daca aceasta traiectorie este lunga).
Īn aceasta faza, tornada provoaca pagube grave tuturor obiectelor pe care le īntālneste īn
cale. Īn zonele climatice uscate, ,,tuba" nu este decāt un con mic, care depaseste baza norului,
coloana de aer īn rotatie devenind vizibila, atunci cānd se umple de praf si ramasite de obiecte.
Faza de slabire - Īn timpul acestei faze, tuba se īngusteaza si se īnclina, īn raport cu
pozitia sa verticala de la īnceput. Aria unde tornada provoaca pagube, devine restrānsa.
Faza de declin - Pe masura ce tuba degenereaza, ea capata aspectul unei coloane, cu
partea vizibila este contorsionata (sucita) si care, īn final, dispare.
Norul īn forma de pālnie (,,tuba") este fenomenul ce caracterizeaza tornada. Aceasta este o
coloana de aer, de regula īn forma de con invers, care devine strāmt, īn descendenta sa spre sol.
Norul generator este aproape totdeauna un Cb apartinānd unui oraj intens. ,,Tuba" devine vizibila
prin condensarea vaporilor de apa (īn conditiile presiunii scazute din vārtejul de aer) si, de
asemenea, prin ramasitele de obiecte aspirate īn masa turbionara, pe masura ce forta tornadei creste.
Īntr-o tornada ajunsa la maturitate se pot dezvolta mai multe exemplare de tuba, asociate cu mici
depresiuni, care se formeaza si dispar continuu, īn timp ce se īnvārt īn jurul tornadei principale.
Tuba poate capata mai multe forme: īncepānd cu o coloana slaba rasucita, asemanatoare unei coarde
de culoare alba īn tonuri cenusii, pāna la masa, amorfa si densa, reprezentata de un nor amenintator.
Īn Emisfera Nordica, tornadele se īnvārt īn sens contrar acelor ceasornicului., īnsa au fost semnalate
si cāteva cazuri cu un sens de rotatie opus (adica asemanatoare acelor ceasornicului). Secventele
filmate cu tornade au aratat ca fluxul vizibil al suprafetei tubei si a vecinatatii ei exterioare, face
aproape totdeauna o spirala dirijata spre īnaltime.
Originile tornadelor
Mecanismul exact de formare a tornadei, numit si geneza tornadei, a devenit īn ultimii ani,
subiectul unor cercetari fructuoase. Totusi, ramāne de rezolvat problema prevederii formarii unei
tornade cu o precizie absoluta, chiar cānd conditiile ei de producere par perfect reunite. Tornadele
sunt asociate, de regula, cu situatiile orajoase. Ele necesita un aer umed, cald pentru sezonul īn care
se produc, cu vānt care bate, īn general, dinspre sud. Un studiu efectuat īn SUA, īn anul 1986 a
aratat ca majoritatea tornadelor se produce atunci cānd temperatura aerului depaseste 18 C, iar
temperatura punctului de roua este mai mica de 10 C. Uneori, tornada provine dintr-o circulatie
ciclonica de talie medie, numita ,,mezociclon", situat īntr-un ansamblu orajos mai vast. Un
,,mezociclon" are un diametru de cca 15 km si contine curenti de aer calzi si reci, īn miniatura, care
interactioneaza pentru a forma ,,tuba"
Formarea tornadelor este favorizata de anumite situatii meteorologice.
Una dintre aceste situatii este caracterizata printr-o advectie de aer cald si instabil venind
dinspre sud-sud-vest, īn timp ce, deasupra este prezent un flux aerian vestic, mai rece si mai rapid,
venind dinspre Oc. Atlantic. Īn stratul atmosferic de baza, prezenta prealabila a advectiei apartinānd
unei inversiuni termice, īmpiedica miscarile convective intense contribuind la mentinerea unei
puternice concentratii a umezelii īn straturile de baza si, la īmpiedicarea risipirii, spre īnaltime, a
energiei calorifice. O sectiune generala facuta īn masa de aer, evidentiaza prezenta instabilitatii
provocata de convectia intensa cu variatii puternice de temperatura si umezeala, pe īnaltimi mari.
Aceasta dinamica a curentilor ascendenti distruge rapid inversiunea termica. Īn straturile atmosferice
de baza se produce o puternica forfecare a vāntului, atunci cānd un curent-jet contribuie la formarea
tornadei. Contractia mezociclonului, īntr-un cerc mai strāmt, genereaza o intensificare a vāntului, īn
conditiile unei presiuni din ce, īn ce mai scazute din centrul mezociclonului si a existentei unor
curenti ascendenti din ce, īn ce mai violenti. Acest proces, cunoscut sub numele de ,,conservarea
momentului angular" poate genera vānturi cu viteza de 80 km/h, pāna la 320 km/h.
Alta situatie, care favorizeaza formarea tornadelor se observa īn sezonul de iarna īn Franta,
Belgia, Olanda si M. Britanie si este caracterizata, prin trecerea de la vest, spre est a anumitor
fronturi reci si prin prezenta unei depresiuni foarte adānci īn Nordul Europei. Aceasta depresiune
este īnsotita de efecte locale, care creaza instabilitatea necesara producerii fenomenului
(particularitatile orografice).
Directia de deplasare a tornadelor
Directia preferata mai ales īn vestul Europei a tornadelor este, īn general, dinspre vest-sudvest
spre nord-nord-est. Au fost semnalate, īnsa si cazuri de tornade cu deplasari dinspre directii
foarte diferite, cu schimbari bruste ale traiectoriei sau cu miscari īn zig-zag, devenind apoi
stationare, sau executānd cale īntoarsa ori cercuri complete.
Viteza de deplasare a tornadelor
Tornadele studiate īn Franta prezinta o mare diferenta de viteza, care oscileaza īntre 10 si 70
km/h. Īn Germania, tornada din 5 mai 1973 formata īn landul Schleswig-Holstein se deplasa cu cca
60 km/h, la fel ca si tromba din 20 septembrie 1982, dintre Raucourt (Franta) si Wisembach (Belgia,
lānga Luxemburg). Īn SUA s-au produs tornade a caror viteza a depasit 100 km/h si avānd o viteza
medie de 56 km/h.
Viteza vāntului īn tornade
Nici un instrument de masurare a vāntului nu a supravietuit unei tornade. Totusi s-au putut
estima viteze ale vāntului īn interiorul pālniei tornadei cu mijloace mai putin directe. De exemplu īn
SUA s-au utilizat filme si īnregistrari video pentru a urmari traiectoria ramasitelor aspirate de
vānturile tornadei. Inginerii utilizeaza aceste date pentru a studia pagubele cauzate de tornade si a
calcula ordinul de marime al fortei necesare pentru a le produce. Mai recent a fost utilizat radarul
Doppler, care masoara direct viteza particulelor mici din aer, pentru a determina viteza vāntului din
interiorul si vecinatatea tornadei.
Cea mai mare parte a cercetatorilor estimeaza ca viteza maxima a vāntului īn tornadele cele
mai puternice este de cca 450 km/h (125 m/s), ca īn inima tornadei, curentii ascendenti ating 290
km/h (> 80 m/s) si ca viteza radiala de aspiratie (adica aerul aspirat) din exterior īn directia inimei
tornadei este de 180 km/h (50 m/s).
Traiectoria unei tornade
Lungimea traiectoriei tornadelor nu este, de regula, mai mare de cātiva km. Totusi, unele
dintre ele depasesc 20 km si, rar, 40 km, īnsa adesea, cu lungi sarituri pe traseul lor. Astfel, tornada
din 20 septembrie 1982, dintre Raucourt (Franta) si Wisembach (Belgia), a parcurs cca 60 km (dar
cu o saritura lunga de aproape 15 km). La fel o tornada din landul Schleswig-Holstein a parcurs 62
km. Chiar si la latitudini foarte nordice se pot īntālni traiectorii destul de lungi. Astfel īn Suedia, una
dintre tornadele din anul 1990 a produs pagube pe o distanta de 20 km.
Largimea maxima a traiectoriei tornadelor este cuprinsa frecvent īntre 50 m si 500 m, īnsa au
fost semnalate si unele cazuri cu largime mai mare. De exemplu, tornada de la Pommereuil (Franta)
care s-a produs la 27 iunie 1967 a atins, īn anumite locuri, 2 km largime. La marile tornade, violenta
maxima nu este atinsa, īn general, decāt īn spatiul restrāns de 100-200 m, a asa-numitei ,,inimi" a
tornadei. Īn SUA s-a constatat ca pagubele cele mai grave sunt produse uneori de turbioanele avānd
talie mica, dar foarte intense, care se īnvārt īn jurul ,,tubei" principale.
Durata unei tornade
Tornadele nu dureaza, de regula, decāt cāteva minute, īnsa unele dintre ele pot avea o
existenta remarcabila. De exemplu tornada din 4 mai 1967 dintre Drubec si Barentin (Franta) a durat
cel putin 1,5 ore.
Repartitia tornadelor
Repartitia tornadelor este putin cunoscuta īn Europa, īnsa cazuri cu asemenea fenomene sunt
semnalate īn toate tarile, inclusiv īn Scandinavia. Īn Franta, teritoriile preferate ale tornadelor se
gasesc īn nord-vestul tarii. Aici, perturbatiile atmosferice venind dinspre Oc. Atlantic, constituie o
situatie favorabila formarii tornadelor daca īntālnesc aerul cald din straturile de baza ale atmosferei,
deplasat dinspre M. Mediterana. Un alt teritoriu este situata īn regiunea Laguedoc, īntre M. Pirinei si
Masivul Central, īnsa, el extinde pāna la M. Jura, unde formarea tornadelor este influentata de
fenomenele locale produse de topografie.
Īn Elvetia, tornadele sunt mai frecvente īn extremitatea vestica a tarii īn cantonul Vaud.
Īn M. Britanie, tornadele se produc īn Ţara Galilor si estul Angliei si, de asemenea, īn vest,
dar cu o frecventa mai redusa.
Īn Romānia este descrisa tornada din 12 august 2002, de la Facaieni (Cāmpia Romāna) care
s-a produs īntre orele 19 soldāndu-se cu 3 morti, 10 raniti, 15 case darāmate, cāteva sute
avariate si 20 ha de padure distruse. Tornadele au fost semnalate si īn Bulgaria, Ungaria, Rusia.
Sezoanele specifice tornadelor
Īn Europa, tornadele se produc īn tot cursul anului. Totusi, īn Franta, cele mai multe tornade
se observa īn iunie si august, iar īn perioada rece (XI-III) tornadele se īnregistreaza mai ales īn
interiorul tarii, fiind legate de liniile de ,,gren", formate īnaintea fronturilor reci furtunoase, cum au
fost de exemplu cele din 2 si 4 ianuarie 1998 produse īn regiunea Loirei (Vendée).
Īn M. Britanie, prezenta tornadelor īn perioada rece este destul de frecventa si 1 pāna la 2
dintre acestea sunt tornade grupate.
Perioada din zi de producere a tornadelor
Tornadele prefera perioada cea mai calda a zilei, cānd insolatia si dezvoltarea norilor Cb sunt
maxime. Vara, aceasta perioada se īntālneste dupa amiaza si seara, iar īn perioada rece, mai ales
dupa-amiaza. Totusi cazurile semnalate, noaptea sau dimineata, evidentiaza, ca tornadele nu pot fi
legate numai de īncalzirea diurna a suprafetei active.
Tornadele grupate
Uneori se produc mai multe tornade īn aceeasi situatie meteorologica si īn aceeasi regiune.
Astfel īn ziua de 24 iunie 1982 s-au produs 2 tornade īn Franta una īntre Ervillers si Palluel, iar alta
īntre Serevillers si Pommereuil (foarte distrugatoare, soldate cu 80 de raniti, 7 morti si pagube
materiale grave).
Īn M. Britanie, tornadele grupate se produc, frecvent, īn perioada rece de-a lungul fronturilor
reci: īn ziua de 20 octombrie 1981 se numarau 70 de cazuri cu tornade, iar la 23 noiembrie, din
acelasi an, se īnregistrau 102 cazuri cu tornade.
Exemple de tornade devastatoare
Īn Germania, tornada care a traversat M. Padurea Neagra īn seara zilei de 10 iulie 1968 a
provocat pagube grave īn orasul Pforzheim, cauzānd 3 decese, distrugānd 500 de cladiri si avariind
alte 1200.
Īn Franta, tornada din 25 iunie 1967 a provocat pagube īntre Azincourt si Merck-Saint-
Liévin (ridicānd nivelul rāurilor cu peste 2 m) si apoi īntre Zeggers-Cappel si Warheim (īn
extremitatea nordica a Frantei). Acelasi fenomen a afectat apoi Belgia (Boezinge, la nord de Ypres,
apoi Oostmalle, la nord de Anvers), unde au fost distruse complet 117 cladiri si avariate īnca 150.
De asemenea au fost produse distrugeri importante īn Olanda, īn localitatile Tricht si chaam (4
morti).
Īn ziua de 20 septembrie 1982, o tromba dezvoltata īn Franta, s-a deplasat īn Belgia,
devastānd satul Léglise.
Īn ziua de 21 septembrie 1986, īn sudul Angliei statiunea balneara Selsey (lānga Portsmouth)
a fost maturata de o tornada.
Īn ziua de 17 august 1986, tornada care a trecut peste localitatea Charité-sur-Loire (Franta) a
facut 1 mort si 14 raniti si de asemenea importante pagube materiale.
Alte tornade care au cauzat pagube considerabile au fost semnalate la 26 august 1985 īn
Italia, īn valea inferioara a Tadului si īn provincia Trieste si īn Suedia, īn anul 1986, unde a fost
distrusa o padure.
Clasificarea tornadelor
Īn clasificarea intensitatii tornadelor se utilizeaza scara Fujita (dupa numele autorului), care
se refera la 3 parametri: viteza (sau forta) vāntului, lungimea si largimea traiectoriei.
Īn Marea Britanie se utilizeaza, scara Torro, care este o continuare a scarii Beaufort.
Forta reprezinta viteza maxima a vāntului atinsa de tornada. Īntrucāt tornadele distrug
instrumentele de masura a vāntului, meteorologii utilizeaza fotografiile stricaciunilor provocate
pentru a deduce viteza (sau forta) pe care a atins-o vāntul.
Īn principiu, dupa scara Fujita :
tornadele slabe sunt cuprinse īntre scarile F0 si F1
tornadele puternice sunt cuprinse īntre scarile F2 si F3
tornadele violente sunt cuprinse īntre scarile F4 si F5
- tabel simplificat -
Scara Fujita
Scara Categoria Forta (km/h) Pagube
F0 Slaba 60/100 Slabe: ramuri mici rupte, rasucirea antenelor si
panourilor, deplasarea rulotelor
F1
Slaba
Moderate: smulgerea tiglelor de pe acoperisuri,
deplasarea masinilor, rasturnarea rulotelor, smulgerea
arborilor
F2
Puternica
Importante: acoperisuri ridicate īn īntregime, obiecte
usoare transformate īn proiectile, ruperea structurilor
usoare
F3 Puternica 240/320 Grave: smulgerea peretilor (zidurilor), arbori rupti,
proiectile de mari dimensiuni
F4 Violenta 320/410 Devastatoare: cladiri distruse, proiectile mari, arbori
antrenati īn aer
F5 violenta >410 Incredibile: transportul obiectelor de mari dimensiuni
īn aer etc
Īn Franta si M. Britanie, 95% dintre tornade fac parte din categorii F0 sau F1. De asemenea,
se estimeaza, ca īn Franta, o tornada de forta F4, sau F5 se produce o data la 5-8 ani.
|
