Amikor képzeletbeli lég csomagocskánk kilométerekkel a fejünk felett csatlakozik a futóáramlathoz, már félúton jár a sark felé. Épp most kezd részévé válni bolygónk egyik legrosszabb hírű tomboló szelének. Neve a latin "tornare" ,,fordulni" szóból ered. A tornádóról van szó.
Tornádók
A tornádók különösen zord viharok, melyeket szupercellás zivatarfelhőként is emlegetnek. Az ilyen viharokat rendszerint rendkívüli erejű, néha a felhők tetejét is elérő feláramlások jellemzik, melyek a klasszikus, a túlfutásnak is nevezett, üllő formájú kidudorodást okozzák. Ahogy az egyre növekvő magassággal arányosan a szélsebesség is gyorsan emelkedik, és szélirányt vált, a vihar centrumához közeli feláramlás sebes körkörös mozgásba kezd - ezt a jelenséget szélnyírásnak nevezzük. Ez a körkörös mozgás egyike a tornádó vad, forgó energiáját tápláló erőknek. A tornádó erejét hangsúlyozza az általában vele járó fülsiketítő zúgás, amelyet több km ről is hallani lehet, s a legerősebbé akkor válik, amikor a tornádó a földet éri.
A tornádók működésének megértése
A tornádók erősségének a megállapítására az úgynevezett Fujita skálát alkalmazzák, amely az okozott károk mértékéből kerül következtetésre F0 - tól F5 - ig.
Amikor egy F5 ös tornádó végigsöpör egy településen, szinte totális pusztítást végez. Ez történt a kíméletlen "3 állam" tornádó esetében 1925 márciusában, az USA-ban. A skálát a japán Theodore Fujita professzor (1920-98), az University of Chicago meteorológusa dolgozta ki. A tornádók sebességének a megállapítása a legjobb esetben is csupán hozzávetőleges lehet, mivel nem létezik olyan meteorológiai mérőeszköz, amely kibírná a tornádók tölcsérének pusztító erejét, amint felragad, felfelé, vagy maga előtt söpör mindent. A legtöbb tornádó okozta kár ezek miatt a magas, körbe forgó szelek miatt alakul ki, ám a légnyomás rendkívüli eltérései is vezethetnek efféle pusztításhoz.
A zivatartól a tornádókig
A szupercellás zivatarfelhővel járó erőteljes vihar heves, körkörösen mozgó, mezociklonnak nevezett feláramlás. (1. ábra.) Megfelelő körülmények között ez a rendszer lefelé terjed, és tömörebbé válik, aminek eredményeként egyre gyorsabban forog, s végül tornádóként éri el a talajt. Néha nagyméretű jéggömböket tartalmazó jégesők, és heves villámlások kísérik a tornádókat. Két ráutaló jelre kell figyelmesnek lennünk, hogy eldönthessük : lesz e a viharból tornádó. Az első a túlfutásnak (2. ábra) nevezett jelenség, amikor az üllőforma megszokott lapos teteje, nagyméretű kidudorodássá válik. Ebből arra következtethetünk, hogy a felhő centrumához közeli levegőfeláramlás olyan nagy erejű, hogy a troposzférán áthatolva a sztratoszférába jut. A másik jel a (2. ábra) mammatus-felhők kialakulása. A zivatarfelhőket kialakító erő jól ismert a vitorlázórepülősök számára, akik közül a legmerészebbek ezt néha gyors magasságnyerésre használják.
Ám ez a felfelé vivő könnyű fuvar olyan dolog, amelyet nagyon nagy óvatossággal kell kezelni, amint azt egy 1938 - ban történt tragikus esemény is mutatja számunkra. A közép-németországi Röhn hegy a vitorlázórepülő versenyek kedvelt helyszíne volt, mert erős termikek jellemezték, amelyek a vitorlázórepülőt egész nap a magasban tudták tartani. Egy viharra hajló nyári délutánon a
termikek jóvoltából néhány versenyző rekorddöntö, 8000 m es magasságot ért el, mígnem öt pilóta repülőjével egy szupercellába repült. Ahogy a vitorlázórepülők nagy felhajtóerejű szárnyait elkapta a feláramlás, mind az ötüket azonnal, hevesen elragadta, és beszívta a sűrű felhőbe, 150 km es óránkénti sebességgel rántva őket felfelé. Mikor a pilóták felismerték a veszélyt, katapultáltak, és megrántották ejtőernyőjük zsinórját. De ez lett a vesztük. Ahelyett, hogy könnyedén a föld felé kezdtek volna ereszkedni, a felszálló szél az ejtőernyőket emelni kezdte, és az embereket tovább vitte fölfelé. Egyik pillanatban a leáramlással süllyedtek, a másikban, egy ellenáramlás keresztezésekor újra emelkedni kezdjenek , pillanatok alatt hatalmas jégverés ostorozta őket. Ötük közül csak egy maradt életben, s számolhatott be a történtekről. Hogy a többieknek mi lett a sorsa soha nem fog kiderülni. A felhő 15 km es , vagy még nagyobb magasságú, fagyos, felső részéig emelkedtek, ahol jégpáncél vonta be őket, s ahol az életben maradáshoz a levegő amúgy is túl ritka.
1. kép
2. kép
Mammatus felhő
A tornádófolyosó
A tornádóval összefüggő történetek a meteorológiai feljegyzések legbizarrabb esetei, s Lyall Watson a túlélés és katasztrófa furcsa eseteit összegyűjtve valóságos fiesztát rendez belőlük, amelyek többsége az Óz a nagy varázsló Dorkájának kalandjait egész hihetővé teszi. Volt egyszer az az oklahomai ház, amelyet a szél fölkapott, körbefordított, majd ellenkező irányba tett vissza; aztán a ház, amely annyira könnyedén emelkedett fel, hogy tulajdonosa 10 m magasból zuhant a földre, amikor kiment megnézni, mi történik odakint; a vonat, melyet a szél elemelt a sínről, majd egy árokba ejtett; kutak és folyók, amelyeket szárazra szippantott; egy matrac, amelyet ablakon keresztül szívott ki a házból anélkül, hogy fölébredt volna; lovak, amelyeket felemelt, és a pajta tetején lovagló ülésben hagyott; fejőasszonyok, akik egy vödörrel maguk maradtak, mert tehenük eltűnt; és egy tehéncsorda, melyeket repülni láttak, akár egy madárrajt. Ezek az abszurd történetek azonban elfedik a tornádó igazi, halálos természetét. Az áldozatok lefejeződnek, a szél cafatokra szaggatja, sárral borítja be őket, sebeiket szemétforgáccsal hinti tele.
A tudósok manapság arra használják a tornádó figyelemre méltó képességét, mellyel tárgyakat nagy távolságokra tud eljuttatni, hogy rajta keresztül megértsék a jelenség fizikai jellegét. Egy jelenleg folyó tornádóhulladék-program, a tornádóból kihulló tárgyakat térképezi fel, kinyomozza honnan származnak, és próbálja megismerni azoknak az erőknek a természetét, amelyek ahhoz kellettek, hogy a hulladékot messze vigyék. A ma tudománya érdekes eredményeket fog szolgáltatni, a meteorológusok és az épületek tervezői számára, létezik azonban a tornádókutatást illetően egy kevésbé tanulságos história is.
1842-ben egy bizonyos Ellias Loomis nevezetű egyén elhatározta, hogy próbának veti alá azt az elméletet, amely arra vonatkozott, vajon a tornádó által felszippantott csirkék miért kerülnek elő gyakorta sértetlenül a földön, eltekintve attól, hogy teljesen meg lettek fosztva a tollazatuktól, akárha tökéletesen meg kopasztották volna őket. Loomis úgy gondolta, hogy a forgószél belsejében uralkodó igen alacsony nyomás hatására a madártoll szárának légzsákocskái valósággal szétrobbannak, s a tollak ezért vállnak le tisztán. Összeállított hát egy egyszerű kísérletet -szegény szárnyas párák élete árán- amely során egy ágyút sütött el egyenesen fel az égbe, ágyúgolyó helyett csirkét használva, hogy kiderítse, mekkora szélsebességre van szükség a kopasztáshoz. Az eredmény levegőbe emelkedő tollfelhő lett, amelyet a szél szórt szerteszét, míg maga a csirke teljesen széthullott, darabjai soha nem kerültek elő.
A modern tornádókutatás az igazi lökést 1974 áprilisa után kapta, az Egyesült Államok - vagy akár az egész világ - történetének legsúlyosabb tornádókitörését követően. Mindössze 16 óra leforgása alatt 148 forgószél érintette a földet az USA 13 államában, nyomában 315 halálos áldozatot 5484 sebesültet hagyva, valamint egész településeket törölve el a föld felszínéről. Hat tornádó F-5 ös erősségű volt - a skála legmagasabb értéke -, egy pedig 8 km - es szélességet ért el. Azok a meteorológiai körülmények, amelyek a ma már ,,szuperkitörésnek" nevezett jelenség létrejöttéhez együtt jelen voltak, igen jellemzőek az adott területre. Az Egyesült Államok Kansastól Oklahomán át Missouri államig elnyúló területét jó okkal nevezik ,,tornádófolyosónak". Az USA nagy síkságait a forró nyári nap felmelegíti. Ez a hő a föld feletti levegő kiterjedését eredményezi, amitől könnyebbé válik, és emelkedni kezd, helyettesítésére pedig további levegőt szív oda. Ezalatt a Mexikói öböl felett hatalmas, igen nedves, meleg légtömegforrás áll rendelkezésre, amelyet a szívóhatás oda tud vonzani.. Pontosan ez történt 1974 áprilisában is. Nyugatról ezenkívül hideg levegő áramlott be, amely alávágott az öböl felől északi irányba, a síkvidék felé továbbáramló meleg légnyelvnek. Ahogy a meleg nedves levegő a hideg, száraz és sűrű levegő fölé emelkedett, még följebb tolódott a légkör felső, hideg részébe, ahol a vízpára tartalma kezdett kicsapódni, ezáltal felhőket, végső fokon pedig zivatarokat alakítva ki. Ekkor lépett be a folyamatba a futóáramlat. Egy erős futóáramlat folyt közvetlenül az ütközési zóna felett, nyugat felől hidegebb levegőt tolva befelé, ezáltal annak mozgását felgyorsítva. Ez tulajdonképpen a zivatarok kialakulását erősítette fel azzal, hogy a meleg nedves levegőt, még gyorsabb felemelkedésre késztette, s ezzel súlyos időjárási helyzet kialakulásának a valószínűségét növelte.