Érdekességek II: A füst hatása a tornádók intenzitására
Új cikkünk a közép-amerikai térségben keletkező erdőtüzek és az Egyesült Államok területén kialakuló tornádókitörések közötti összefüggést boncolgatja.
Meglepő összefüggést találtak az Iowai Egyetem (UI) munkatársai, amelyben bebizonyították, hogy a közép-amerikai térségben keletkező erdőtüzek által légkörbe kerülő füst a Mexikói-öbölből átsodródva, az Egyesült Államok területén fokozza a tornádó kitöréshez szükséges feltételeket.
 |
|
1. ábra A 2011. április 27-ei műholdképen jól látszik, hogy a Mexikói-öbölből átsodródó füst elérte az Egyesült Államok délkeleti és középső területeit, érintve az adott időszakban kialakuló tornádók pályáit. (Az egybefüggő, piros vonalak közül a vastagabbak az erősebb, a vékonyabbak pedig az alacsonyabb kategóriájú, gyengébb tornádókat jelölik.) A sárga foltok jelzik a kialakult erdőtüzeket, a különböző színezésű területek pedig a levegőben található füstrészecskék előfordulásának gyakoriságát mutatják. A vörös jelöli a legmagasabb, a lila pedig a legalacsonyabb koncentrációt.
(forrás: Brad Pierce, NOAA Satellite and Information Service Center for Satellite Applications and Research.) |
Feltehetjük tehát a kérdést: valóban befolyásolni tudja a füst a tornádók intenzitását? A válasz: Igen, legalábbis az Iowai Egyetem kutatói szerint, élükön Gregory Carmicahel-lel, kémia- és biokémia mérnök, professzorral és Pablo Saide-del, a Globális és Regionális Környezetvédelmi Kutatóintézet Központjának (CGRER) posztdoktori ösztöndíjas kutatójával, akik a közép-amerikai erdőtüzek hatásait vizsgálták meg, amelyek a Mexikói-öbölből átsodródva az Egyesült Államok területein is kifejtik hatásukat.
Az UI (University of Iowa) szakembereinek munkájából végül egy tanulmány készült, amelyet a Geophysical Research Letters folyóiratban publikáltak. Megvizsgálták az átsodródó füst terjedését a 2011. április 27-ei, történelmi tornádókitörésekkel kapcsolatban (1. ábra). Ezen a napon mintegy 122 tornádót lokalizáltak, amelyek 313 emberéletet követeltek szerte az Egyesült Államok délkeleti részén. Ez a mai napig a legsúlyosabb következményekkel járó tornádós pusztítás 1950 óta (2. ábra).
 |
|
2. ábra Elképesztő pusztítás az Alabama államban található Tuscaloosa városában. A területet elérő, EF4-es kategóriájú, ék alakú tornádó szinte a földdel tette egyenlővé a várost. A National Weather Service mérései alapján a forgószél belsejében a maximális szélsebesség elérhette a 310 km/h-át is, szélessége a legérettebb fázisban nagyjából 2,4 km lehetett, mindemellett élete során nagyjából 130 km utat járt be, hatalmas pusztítást hagyva maga mögött. A tornádók szerte az Egyesült Államok területén pusztítottak, az anyagi kár pedig hatalmas, közel 11 milliárd $-ra tehető (USD 2011). (forrás: https://en.wikipedia.org/wiki/2011_Super_Outbreak; http://news.nationalgeographic.com/news/2015/02/150209-tornado-smoke-aerosol-storm-wind/) |
A kitörésekhez természetesen szükség volt a légkör mindazon dinamikai és termodinamikai feltételeire, amelyek lehetővé teszik a tornádók kialakulását az egyes szupercellákban (lásd bővebben: a tudomány rovat, tornádókról szóló ismeretterjesztő anyagainkban!), önmagában a füst nincs ilyen hatással a légkörre, azonban Carmichael és Saide szerint a füstrészecskék felerősítették ezeket a hatásokat, és még pusztítóbb tornádók kialakulását tették lehetővé. Elmondásuk szerint a légkörbe átsodródó fosszilis szennyezőanyagok csökkentették az LCL szintet (lásd bővebben: a tudomány rovat, konvekció alapjairól szóló ismeretterjesztő anyagban!), így a zivatarfelhőkben lecsökkent a felhőalap, amelyekhez magasabb szélnyírási értékek is párosultak. Ez a két feltétel pedig tovább növelte a veszélyes tornádók kialakulásának lehetőségeit. A füst e hatásai korábban még nem kerültek leírásra, és egy teljesen újfajta mechanizmusra világít rá a kölcsönhatásokat illetően.
Carmichael még hozzáteszi: „Ezek az eredmények nagyon fontosak, mivel ez az első tanulmány, amely megmutatja, hogy a füst befolyással bír a tornádók erősségére, veszélyességére. Továbbá fontos megjegyezni, hogy a viharjelző központok modelljei nem tartalmazzák a légköri szennyezőanyagok koncentrációját, így azok hatásaival se számolnak.”
„Megmutattuk, hogy a füstnek milyen hatása van egy tornádó kialakulásánál, így a jövőben analizálni tudjuk a szennyezőanyagok hatásait egyéb eseteknél, ahol ugyanezek a feltételek előfordulhatnak.”- mondja Saide. „Azt is el szeretnénk érni, hogy a modellfejlesztők és a felelős intézmények előrelépést érjenek el az előrejelzéseik tekintetében, illetve, hogy beépítsék ezeket a hatásokat az operatív előrejelző modelljeikbe.”
Eredményeik igazolásához a kutatók lefuttatták a 2011-es esemény számítógépes szimulációit; egyikben belevették a füst hatásait a napsugárzásra és a felhőkre, míg a másikban kihagyták ezeket a tényezőket. Az eredmények magukért beszéltek, bebizonyosodott, hogy a légköri fosszilis szennyezőanyagok ténylegesen csökkentették a zivatarfelhők alapját, valamint növelték a szélnyírást.
„További vizsgálatokra lesz még szükségünk, hogy jobban megértsük a füst hatását a tornádók kialakulására, intenzitására és megnövekedett élettartamára” – teszi hozzá Carmichael, aki egyébként az Iowai Informatics Initiative igazgatója és a CGRER társigazgatója.
„További vizsgálatokra lesz még szükségünk, hogy jobban megértsük a füst hatását a tornádók kialakulására, intenzitására és megnövekedett élettartamára” – teszi hozzá Carmichael, aki egyébként az Iowai Informatics Initiative igazgatója és a CGRER társigazgatója.
Forrás: https://now.uiowa.edu/2015/02/ui-researchers-link-smoke-fires-tornado-intensity
»
- kkorneel7 blogja
- A hozzászóláshoz belépés szükséges
