Strona głównaPytania → Zrobię sam tornado?

Zrobię sam tornado?

Pytanie

Pyta Bartek

Tornado powstaje gdy mamy ciepłą temperaturę i nastąpi jej nagły spadek. Więc jeśli w lecie wziąłbym np. piasek i dookoła ułożył wiatraki powstałaby trąba powietrzna. A jeśli nie to czy można ją zrobić.

Odpowiedź

Odpowiada Prof. Szymon Malinowski

Tornado nie jest bezpośrednio związane ze spadkiem temperatury.

Może najpierw trzy słowa o tornadzie, a potem próba odpowiedzi na pytanie. Tornado związane jest z prawem zachowania momentu pędu, a ściślej właściwym dla mechaniki płynów sformułowaniem tego prawa, tzw. twierdzeniem o cyrkulacji. Przejdźmy do dobrze znanego przykładu ilustrującego zasadę; zachowania momentu pędu: łyżwiarza wykonującego piruet. Po pierwsze, musi on odepchnąć się jedną nogą od lodu żeby zacząć obracać się wokół osi: musi zadziałać moment siły żeby nadać łyżwiarzowi moment pędu. Gdy już łyżwiarz obraca się, to przysuniecie rąk bliżej osi obrotu (zmiana rozkładu masy względem osi obrotu, innymi słowy zmiana momentu bezwładności) powoduje wzrost prędkości obrotowej.

Wracając do atmosfery czy płynu: po pierwsze, żeby powstało tornado (wąski, wydłużony wir) musi zajść proces, który nada masie powietrza cyrkulacje;. Może to być np. wiatr, który z powodu różnicy w szorstkości podłoża zmienia prędkość i zakręca. Po drugie musi zajść proces – odpowiednik przyciągnięcia rąk, który zacieśni cyrkulację do małego obszaru, co spowoduje wzrost prędkości kątowej przepływu wokół osi wiru. Za ten drugi proces odpowiada konwekcyjny prąd wstępujący, związany zazwyczaj w atmosferze z chmurą burzową.

Wracając do pytania: gdyby piasek, o którym mowa w pytaniu, był dostatecznie wydajnym źródłem konwekcji żeby uruchomić sięgający przez całą troposferę, dobrze zorganizowany prąd wstępujący, to jeszcze, żeby powstało wokół niego tornado trzeba uruchomić jakąś cyrkulację początkowy (nawet slaby) ruch dookoła, np. odpowiednio ustawione dmuchające wiatraki.

W praktyce rozgrzany przez pochłonięcie promieniowania słonecznego piasek nie wystarczy do powstania silnego tornada, choć obserwuje się na pustyni małe wiry (http://en.wikipedia.org/wiki/Dust_devil), zdolne porywać z ziemi ziarna piasku i unosić je w górę, które powstają podobnie jak tornado.