Table of Contents

Торнадо представляют собой одно из самых мощных и разрушительных атмосферных явлений природы, способное нанести катастрофический ущерб в течение нескольких минут.В то время как эти насильственные вращающиеся столбы воздуха теоретически могут образовываться в любой точке мира при правильных условиях, их географическое распределение далеко не однородно.Понимание того, где торнадо происходят чаще всего и почему в некоторых регионах наблюдается более высокая активность торнадо, имеет важное значение для эффективной готовности к стихийным бедствиям, управления рисками и планирования безопасности сообщества.

США: мировой лидер в области торнадо

В Соединенных Штатах наблюдается самое большое число торнадо в мире, в среднем 1150-1200 торнадо в год. Эта замечательная концентрация активности торнадо не случайна, а скорее является результатом уникальных географических и метеорологических условий, которые делают страну особенно восприимчивой к этим сильным штормам.

Северная Америка — большой континент, который простирается от тропиков на север в арктические районы и не имеет крупного восточно-западного горного хребта, чтобы блокировать воздушный поток между этими двумя областями. В средних широтах, где происходит большинство торнадо мира, Скалистые горы блокируют влагу и смягчают атмосферный поток, вынуждая более сухой воздух на средних уровнях тропосферы из-за пологих ветров и вызывая образование области низкого давления вниз по ветру к востоку от гор. Увеличение западного потока от Скалистых гор заставляет формирование сухой линии, когда поток в воздухе силен, в то время как Мексиканский залив питает обильную низкоуровневую влагу в южном потоке на его восток. Эта уникальная топография позволяет частые столкновения теплого и холодного воздуха, условия, которые порождают сильные, долгоживущие штормы в течение года.

В среднем за год по всей стране сообщается о около 1000 торнадо, по данным NOAA.Огромный объем активности торнадо в США намного превышает объем деятельности любой другой страны, что делает его бесспорным глобальным центром исследований, прогнозирования и усилий по обеспечению готовности к торнадо.

Аллея Торнадо: самая известная зона Торнадо в Америке

Аллея Торнадо, также известная как Долина Торнадо, является слабо определенным местом в центральной части Соединенных Штатов, где наиболее часты торнадо. Термин впервые был использован в 1952 году как название исследовательского проекта по изучению суровой погоды в районах Техаса, Луизианы, Оклахомы, Канзаса, Южной Дакоты, Айовы и Небраски. Этот регион стал синонимом активности торнадо в американском сознании, хотя его точные границы остаются предметом дебатов среди метеорологов.

Техас имеет наибольшее общее количество торнадо любого штата. На самом деле Техас испытывает самое большое среднее количество торнадо ежегодно с огромным отрывом — 155, что делает его явным лидером по общему количеству торнадо. Однако при рассмотрении плотности торнадо на квадратную милю картина становится более нюансированной. По данным, собранным до 2007 года, Канзас и Оклахома занимали первое и второе места соответственно по количеству торнадо на площадь.

Область, общая для большинства определений, простирается от Арканзаса, Иллинойса, Индианы, Айовы, Канзаса, Миннесоты, Миссури, Монтаны, Небраски, Северной Дакоты, Огайо, Оклахомы, Южной Дакоты, Техаса, Висконсина и восточных частей Колорадо, Нью-Мексико и Вайоминга, этот обширный регион охватывает значительную часть центральных Соединенных Штатов, отражая широко распространенный характер риска торнадо на Великих равнинах и Среднем Западе.

Атмосферные условия в переулке Торнадо создают идеальную среду для развития сильной грозы. Бури могут образовываться в суровых погодных условиях, когда теплый, влажный воздух из Мексиканского залива встречает холодный воздух с севера, создавая нестабильность, которая может привести к развитию высоких грозовых облаков и потенциальных торнадо. Это столкновение контрастных воздушных масс в сочетании с сильным сдвига ветра на разных атмосферных уровнях обеспечивает необходимые ингредиенты для суперклеточных гроз — родительских бурь самых сильных торнадо.

При рассмотрении наиболее сильных торнадо, Оклахома выделяется на видном месте. Оклахома лидирует в стране по сильным штормам, пережив 65 торнадо EF-4/F4+ между 1950 и 2016 гг. Техас занимает второе место (52), за ним следуют Айова (51), Канзас (49) и Алабама (42). Эти статистические данные подчеркивают, что, хотя общее количество торнадо имеет значение, интенсивность и разрушительный потенциал торнадо значительно различаются по местоположению.

Dixie Alley: Юго-восточная угроза торнадо

В то время как аллея Торнадо получает наибольшее внимание средств массовой информации, другой регион Соединенных Штатов испытывает одинаково опасную — и в некотором смысле более смертоносную — активность торнадо.Расширение североамериканской торнадически активной в юго-восточных США, особенно нижняя долина Миссисипи и верхняя долина Теннесси, иногда называют прозвищем «Аллея Дикси», придуманным в 1971 Алленом Пирсоном, бывшим директором Национального центра прогнозирования сильных штормов (NSSFC).

Он простирается от восточного Техаса и Арканзаса через Луизиану, Миссисипи, Теннесси, Алабаму, Джорджию и от середины до запада Кентукки до северной части штата Южная Каролина и западной части Северной Каролины; область достигает так далеко на север, как юго-восток Миссури. Этот регион представляет уникальные проблемы, которые делают торнадо особенно опасным для жителей.

Хотя торнадо в этих штатах встречается реже, чем в южных равнинах, в юго-восточных штатах было больше смертей, связанных с торнадо, чем в любом из штатов равнины (за исключением Техаса). Это отчасти связано с относительно большим количеством сильных (F2/EF2 или F3/EF3) до насильственных (F4/EF4 или F5/EF5) долго отслеживаемых торнадо. Несколько факторов способствуют повышенной опасности в Аллее Дикси по сравнению с традиционной аллеей Торнадо.

Поскольку значительные торнадо в Дикси-Аллее, как правило, происходят раньше в году, чем в других регионах, когда меньше дневного света, они чаще происходят ночью. Более быстрые ветровые течения в эти холодные месяцы также приводят к более быстро движущимся торнадо. Оба эти фактора оставляют людей более склонными к тому, чтобы быть застигнутыми врасплох. Ночные торнадо особенно смертельны, потому что люди спят и могут не получать предупреждения вовремя искать убежище.

Местность и растительность в Дикси-Аллее также создают проблемы видимости. Торнадические штормы в Дикси-Аллее чаще всего представляют собой высокие осадки суперклеток из-за увеличения влаги из-за близости к близлежащему Мексиканскому заливу. Торнадо Дикси-Аллеи, сопровождающие суперклетки HP, часто частично или полностью окутаны дождем, ухудшая видимость торнадо для штормовых пятен и охотников, правоохранительных органов и общественности. Это явление обертывания дождя делает чрезвычайно трудным увидеть приближающиеся торнадо даже в светлое время суток.

Плотность населения и строительство жилья еще больше усугубляют риск. Более высокие показатели торнадической смертности также отчасти обусловлены более высокой плотностью населения этого региона. На юге США также самый высокий процент произведенных домов в США. Риск смерти в таких домах от торнадо в 15-20 раз выше, чем в постоянных домах, потому что их легче уничтожить.

Недавние исследования показывают, что активность торнадо может смещаться на восток. Исследование 2018 года, проведенное в США в течение периода исследования 1979–2017 годов, выявило общее смещение частоты и воздействия торнадо на восток - в сторону Дикси Аллея. Исследование показало, что с 1979 года относительно более низкая частота торнадо и воздействия в частях традиционной аллеи Торнадо, особенно в районах от северного центра Техаса в сторону Хьюстона, района Техаса, и относительно более высокая частота торнадо и воздействия в частях Среднего Юга, особенно в восточном Арканзасе, большей Мемфисе, области ТН и северной Миссисипи. Этот сдвиг имеет значительные последствия для готовности к стихийным бедствиям и строительных норм в регионах, которые исторически не считали себя подверженными высокому риску торнадо.

Флорида: уникальная среда для торнадо

Хотя традиционно не считается частью ни аллеи Торнадо, ни аллеи Дикси, Флорида представляет интересный случай в климатологии торнадо. В 2013 году статистика Национального центра климатических данных сообщила, что Флорида занимает первое место по торнадо на площадь, хотя Флорида не является частью аллеи Торнадо. Высокий рейтинг Флориды в списке торнадо также связан с тем, что штат видит большое количество водяных смерчей, небольших торнадо, которые образуются над водой.

Канзас и Флорида, со средними значениями 96,0 и 66,0 торнадо в год, соответственно, демонстрируют значительную активность торнадо Флориды.Однако торнадо в штате редко достигают скорости тех, которые могут произойти в Южных равнинах.Флорида торнадо часто связаны с зонами сближения морского бриза и тропическими системами, создавая иную среду торнадо, чем районы с преобладанием суперклеток в центральной части Соединенных Штатов.

Сезонные модели в активности Торнадо в США

В Соединенных Штатах торнадо обычно происходит в конце весны и начале лета во время смены сезонных моделей, поскольку теплая воздушная масса обычно сталкивается с холодной воздушной массой, приводящей к торнадо.Однако пик сезона торнадо варьируется в зависимости от региона по всей стране.

Угроза торнадо в США смещается с юго-востока в более прохладные месяцы года, к южным и центральным равнинам в мае и июне, а также северным равнинам и Среднему Западу в начале лета. Эта сезонная миграция активности торнадо следует за движением струйного потока и наличием теплого, влажного воздуха из Мексиканского залива.

Понимание этих сезонных моделей имеет решающее значение для готовности. В то время как весна обычно считается пиковым сезоном торнадо на национальном уровне, март-июль считается пиковым сезоном в Соединенных Штатах, причем май является наиболее подверженным торнадо месяцем. Зимние торнадо в основном ограничиваются побережьем Мексиканского залива, и частота перемещается на север и качается к Канзасу по мере продвижения весны.

Канада: вторая по величине частота торнадо в мире

Канада испытывает второе по величине торнадо. Онтарио и провинции Прерий отмечают самую высокую частоту. Хотя активность торнадо в Канаде значительно меньше, чем в Соединенных Штатах, она по-прежнему представляет собой значительную естественную опасность для канадских общин.

Канада переживает второе по величине число торнадо в мире, в среднем от 80 до 100 торнадо в год, в основном с марта по октябрь. Однако фактическое число может быть выше. В среднем 62 сообщаются в год, но ожидается, что это число на самом деле будет выше из-за необнаруженных торнадо на больших просторах малонаселенных районов. NOAA фиксирует более высокий средний показатель 100 в год в Канаде.

Географическое распространение канадских торнадо сосредоточено в конкретных регионах. Торнадо чаще всего встречаются в двух районах — от южной Альберты через южный Саскачеван и южную Манитобу до северо-западного Онтарио, и от южного Онтарио через южный Квебек до Нью-Брансуика. Это распределение отражает расширение благоприятных условий торнадо на север от США.

Последние данные выявили интересные тенденции в распределении канадского торнадо. Онтарио сейчас лидирует в Канаде с 18,2 торнадо в год в период 1991-2020 гг. С новым набором данных Саскачеван идет в отдаленную секунду со средним показателем 14,6 торнадо в год. Это представляет собой сдвиг от исторических закономерностей и может отражать как улучшенные методы обнаружения, так и фактические изменения в климатологии торнадо.

Из 30 подтвержденных торнадо в год, Альберта и Саскачеван в среднем от 14 до 18 торнадо в сезон, за ними следуют Манитоба и Онтарио с обычно от 8 до 14 торнадо в сезон.Провинции Прерий остаются значительной горячей точкой торнадо из-за атмосферных условий, подобных тем, которые встречаются в Великих равнинах США.

Канадские торнадо обычно менее интенсивны, чем их американские аналоги. Большинство из них слабые F0 или F1 по интенсивности, но в среднем есть несколько F2 или более сильные, которые сбиваются каждый сезон. Например, частота торнадо в юго-западном Онтарио составляет около половины от частоты торнадо в наиболее подверженных торнадо районах центральных равнин США. Однако Канада испытала сильные торнадо, включая задокументированный торнадо F5, который поразил Эли, Манитоба в июне 2007 года.

Самые смертоносные торнадо в канадской истории демонстрируют серьезную угрозу, которую представляют эти штормы. Двумя самыми смертоносными торнадо на канадской земле были циклон Регина 30 июня 1912 года (28 погибших) и торнадо Эдмонтон 31 июля 1987 года (27 погибших). Эти события служат отрезвляющими напоминаниями о том, что даже в стране с относительно меньшим количеством торнадо потенциал катастрофических воздействий остается реальным.

Распространение торнадо за пределами Северной Америки

Торнадо были зафиксированы на всех континентах, кроме Антарктиды. Наиболее распространены в средних широтах, где условия часто благоприятны для конвективного развития штормов. В то время как Северная Америка доминирует в глобальной статистике торнадо, многие другие регионы мира испытывают значительную активность торнадо.

Когда дело доходит до континентов, Северная Америка является центром климатологии торнадо. Соединенные Штаты и Канада вместе могут похвастаться 80 процентами торнадо в мире. Это оставляет примерно 20 процентов глобальной активности торнадо, распределенной по всему остальному миру, причем несколько регионов испытывают заметную частоту торнадо.

Европа: широко распространенные, но в целом более слабые торнадо

В целом по Европе происходит около 180 торнадо в год. Они наиболее распространены с июня по август, особенно в Центральной Европе и долине По в Италии, и редчайшие с января по март. Европейские торнадо распределены по многим странам, с разной частотой и интенсивностью.

Великобритания имеет самое ежегодное количество торнадо на земельную площадь в год, 0,14 на 1000 км2 (хотя эти торнадо, как правило, слабые), и другие европейские страны имеют такое же количество торнадо на площадь. Несмотря на эту высокую плотность, Англия фактически держит мировой рекорд Гиннеса для самого большого количества торнадо на квадратный километр / милю благодаря своей гораздо меньшей общей площади земли.

При изучении общего числа по странам страной с наибольшим количеством зарегистрированных торнадо является Россия из-за большой площади поверхности, где в европейской части страны сообщается о 76 торнадо в год, однако наибольшая плотность торнадо — в Италии, где сообщается о 48 торнадо. Германия, Франция и Великобритания также сообщают о значительной активности торнадо.

Долина По (Пианура-Падана) является одной из областей, где наблюдается больше активности торнадо, чем где-либо еще на европейском континенте. Расположенная в самом сердце Европы, между Альпами и Апеннинами, столкновение холодного и теплого воздуха здесь в летние месяцы легко позволяет разрастись очень сильным грозам. Наиболее частые торнадо происходят в восточной части равнин По.

В то время как европейские торнадо многочисленны, они, как правило, менее интенсивны, чем в Северной Америке. Сильные торнадо (F2, F3) действительно происходят, но сильные торнадо (F4, F5) довольно редки - коэффициенты возврата для событий F4 составляют десятилетие или более по всему континенту, и не было официально зарегистрировано F5s для современного периода в Европе. Тем не менее, среднее число смертельных случаев торнадо в год составляет 71 в Соединенных Штатах. Но в Европе, где торнадо обычно намного слабее, смертельные случаи оцениваются между 10 и 15 ежегодно.

Бангладеш и Южная Азия: смертельная угроза торнадо

Бангладеш выделяется как одна из наиболее подверженных торнадо и торнадо-уязвимых стран за пределами Северной Америки. Две из самых высоких концентраций торнадо за пределами США — Аргентина и Бангладеш. Сочетание благоприятных метеорологических условий и высокой плотности населения делает Бангладеш особенно восприимчивой к торнадо-катастрофам.

Уникальные географические и метеорологические особенности дельты Бенгалии способствуют относительно высокой частоте торнадо в Бангладеш, что делает её одной из наиболее подверженных торнадо стран мира.Эта атмосферная установка создает благоприятные условия для развития торнадо, с разрушительными последствиями для густонаселённого и уязвимого региона.

Бангладеш имеет трагическое отличие от переживаний самого смертоносного торнадо в истории человечества. Самый смертоносный торнадо, когда-либо зарегистрированный в мире, обрушился на Бангладеш 26 апреля 1989 года. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), торнадо обрушился на район Маникгандж в центральной части Бангладеш, убив около 1300 человек и ранив еще 12 000, оставив 80 000 человек без крова и нанеся катастрофический ущерб.

Климат и топография Бангладеш делают ее идеальным местом для торнадо. Кроме того, Бангладеш является одной из наименее развитых стран мира, характеризующейся как огромной плотностью населения, так и типично плохим строительством жилья. Эти факторы в совокупности делают торнадо в Бангладеш особенно опасным.

Южная Америка: Коридор Торнадо

Южная Америка имеет свой собственный торнадо-провинциальный регион, часто называемый «коридором торнадо». Южная Америка, как и другие континенты, имеет свою собственную точку торнадо, известную как «pasillo de los tornados». Этот «коридор торнадо», как он переводится, включает Аргентину, Уругвай, Парагвай и часть Бразилии.

Регион коридора торнадо Южной Америки благоприятен для торнадо и сильных гроз из-за больших размеров равнины Пампас, где холодный, сухой воздух из Патагонии, Анд и Антарктиды сталкивается с теплым, влажным воздухом из районов Бразилии, северной Аргентины и Парагвая.Эта атмосферная установка несколько аналогична условиям, обнаруженным в Великих равнинах США, хотя частота и интенсивность торнадо, как правило, ниже.

В Аргентине наблюдается значительная активность торнадо в этом коридоре. Происхождение аргентинских торнадо за период 1930-1987 годов было исследовано и было предложено вероятное число 10 событий в год. Хотя это намного меньше, чем в Соединенных Штатах, это представляет значительную опасность для пострадавших регионов.

Австралия и Новая Зеландия: торнадо южного полушария

В Южном полушарии также наблюдаются торнадо, причем Австралия и Новая Зеландия сообщают о регулярной активности торнадо. В Австралии ежегодно происходят десятки торнадо, а Южная Африка также сообщает о ежегодных явлениях. Эти торнадо проявляют некоторые уникальные характеристики по сравнению с их аналогами в Северном полушарии.

Торнадо Южного полушария обычно вращаются по часовой стрелке, что противоположно тому, как торнадо в основном вращаются в Северном полушарии.Это различие связано с эффектом Кориолиса, который по-разному влияет на вращение крупномасштабных погодных систем в каждом полушарии.

Новая Зеландия испытывает регулярную активность торнадо, хотя в целом менее интенсивную, чем в других регионах. По данным Национального института водных и атмосферных исследований в Новой Зеландии, торнадо там относительно редки. В среднем в Новой Зеландии ежегодно сообщается о семи-10 умеренных и сильных торнадо. В отличие от твистеров в США, которые могут отслеживать до 60 миль и достигать скорости 112 миль в час, торнадо в Новой Зеландии покрывают более короткие расстояния, что приводит к меньшему количеству смертельных случаев в целом.

Азия: переменная активность торнадо

Деятельность торнадо в Азии значительно варьируется в зависимости от региона. Во многих странах Юго-Восточной Азии зарегистрированы разрушительные торнадо, в первую очередь в Бангладеш и Индии. Самый смертоносный торнадо в мире произошел в Бангладеш в 1989 году. Он уничтожил два города и убил около 1300 человек.

В Китае также наблюдается активность торнадо, хотя всеобъемлющая статистика ограничена. По всему Китаю, по оценкам, в год может происходить 100 торнадо с несколькими, превышающими F2 по интенсивности, причем активность наиболее распространена в восточных регионах. В период с 1948 по 2013 год в Китае было подтверждено 4763 торнадо.

Также сообщается о торнадо в Японии и на Филиппинах. Филиппинам также не чужды торнадо. В 2016 году торнадо пронесся по столице страны Маниле. Эти события, хотя и менее частые, чем в горячих точках торнадо, по-прежнему представляют значительную опасность для местного населения.

Африка: новая документация по торнадо

Деятельность торнадо в Африке менее хорошо документирована, чем на других континентах, но торнадо действительно происходят в различных регионах. Торнадо действительно происходят в крайней южной Африке (включая страны Южной Африки, Лесото и Эсватини). В октябре 2011 года два человека были убиты и почти 200 получили ранения после образования торнадо, недалеко от Фицбурга в Свободном государстве; более 1000 лачуг и домов были сплющены.

Также сезонная частота торнадо на побережье Западной Африки. Они происходят в начале сезона дождей, когда бурные ветры сопровождаются листами дождя, а также эффектные громы и молнии обрушиваются на побережье. Истинная частота африканских торнадо остается неопределенной из-за ограниченных сетей наблюдения и систем отчетности во многих регионах.

Атмосферные условия, которые создают торнадо

Понимание того, где происходят торнадо, требует изучения атмосферных условий, которые делают возможным образование торнадо.В то время как конкретные механизмы генеза торнадо остаются активной областью исследований, метеорологи определили несколько ключевых ингредиентов, необходимых для развития торнадо.

Атмосферная нестабильность

Грозы возникают, когда теплый, влажный воздух вблизи поверхности лежит под глубоким слоем воздуха, в котором температура быстро снижается с высотой. Такая атмосфера считается «нестабильной», что просто означает, что она содержит достаточно энергии для подпитки восходящих потоков грозы. Эта нестабильность является основным источником энергии для сильных гроз и торнадо.

В дни вспышки торнадо температура может снижаться с высотой почти на 30 ° F на милю (10 ° C на километр) на глубине нескольких миль. Кроме того, скорость ветра может изменяться более чем на 50 миль в час на аналогичной глубине. Эти экстремальные градиенты создают мощные восходящие потоки, необходимые для развития грозы суперклеток.

Ветер Сдвиг

Торнадо могут образовываться в грозах, когда нестабильность сопровождается тем, что метеорологи называют «сдвига ветра» — большие изменения скорости ветра или направления с высотой. Сдвига ветра имеет решающее значение для создания вращающихся восходящих потоков, характерных для гроз суперклеток, которые производят большинство значительных торнадо.

Ученые считают, что для формирования торнадо важны сильные изменения ветров в первом километре атмосферы и высокая относительная влажность. Низкоуровневый сдвиг ветра, в частности, играет решающую роль в определении того, произведет ли торнадо гроза суперклеток.

Предполагая, что условия будут присутствовать для поддержки гроз суперклеток в целом, то есть, что окружающая среда имеет достаточный сдвиг ветра и нестабильность, чтобы способствовать вращающимся восходящим потокам, торнадогенез становится все более вероятным по мере увеличения сдвига ветра и относительной влажности.В дни вспышки торнадо нижняя атмосфера может быть настолько влажной, что облачные базы находятся всего в нескольких тысячах футов над землей.

Контрасты влажности и температуры

Развитие торнадо зависит от нескольких критических факторов, включая атмосферную нестабильность, сдвиг ветра и наличие запускающего механизма, такого как холодный фронт. Теплый, влажный воздух вблизи земли должен сталкиваться с более холодным, более сухим воздухом в воздухе, создавая очень нестабильную среду. Когда этот нестабильный воздух быстро поднимается, это может привести к образованию вращающегося восходящего потока, известного как мезоциклон в сильной грозе. Если вращение затягивается и усиливается, это может вызвать торнадо.

Последние теории и результаты программы VORTEX2 предполагают, что после того, как мезоциклон находится в стадии разработки, развитие торнадо связано с разницей температур по краю обертывания опускаемого воздуха вокруг мезоциклона. Это подчеркивает сложное взаимодействие факторов, участвующих в заключительных стадиях формирования торнадо.

Суперклеточные грозы

Наиболее разрушительные торнадо происходят от суперячеек, которые являются вращающимися грозами с четко определенной радиолокационной циркуляцией, называемой мезоциклоном. (Сверхячеек также может производить разрушительный град, сильные неторнадические ветры, частые молнии и внезапные наводнения.) формирование торнадо, как полагают, диктуется главным образом вещами, которые происходят в штормовой шкале, в и вокруг мезоциклона.

Однако правда в том, что мы не до конца понимаем все механизмы образования торнадо. Метеорология — сравнительно молодая наука и изучение торнадо всё же новее. Хотя исследуются около 140 лет и интенсивно так около 60 лет, всё же есть аспекты торнадо, которые остаются загадкой. Метеорологи имеют достаточно хорошее понимание развития гроз и мезоциклонов, а также метеорологических условий, способствующих их образованию. Однако шаг от суперклеточного или других соответствующих формирующих процессов к торнадогенезу и предсказанию торнадических и неторнадических мезоциклонов пока не известен и находится в центре внимания многих исследований.

Географические и топографические факторы, влияющие на распространение торнадо

Географическое распределение торнадо сильно зависит от топографических особенностей и их влияния на циркуляцию атмосферы.Понимание этих факторов помогает объяснить, почему в некоторых регионах торнадо встречается чаще, чем в других.

Плоские равнины и открытые равнины

Условия, которые благоприятствуют образованию торнадо, включают широкие равнины без препятствий для потока поверхностного ветра; возвышение вблизи уровня моря, чтобы позволить полную высоту атмосферы для развития возвышающихся облаков; положение на большом континенте, где очень холодный воздух с севера может быть сметен в штормовую систему низкого давления, которая имеет доступ к горячему, влажному тропическому воздуху на юг; южный выпуклость сильных потоков струи вверх; и весенние погодные условия, которые обеспечивают интенсивные системы низкого давления, которые могут проникнуть довольно близко к побережью Мексиканского залива Соединенных Штатов.

Плоская местность Великих равнин позволяет беспрепятственно протекать воздушным массам и не создает барьеров для движения торнадо после их образования, что способствует торнадо, часто наблюдаемым на аллее Торнадо, где твистеры могут путешествовать на десятки миль по относительно равномерному ландшафту.

Горные хребты и воздушный поток

Горные хребты играют решающую роль в формировании распределения торнадо. Высокая частота торнадо в Северной Америке во многом обусловлена географией, так как влажность из Мексиканского залива легко адвентируется в середину континента с небольшим количеством топографических барьеров на пути. Скалистые горы блокируют влагу, поступающую из Тихого океана, и смягчают атмосферный поток, вынуждая сухой воздух к средним уровням тропосферы. Склоняющиеся ветры от Скалистых гор вынуждают образовывать сухую линию, когда поток в воздухе силен, в то время как Мексиканский залив питает обильную низкоуровневую влагу. Эта уникальная топография позволяет часто сталкиваться с теплым и холодным воздухом, условиями, которые порождают сильные, долгоживущие штормы в течение года.

Вопреки распространенному мнению, горы не предотвращают торнадо.В то время как частота торнадо ниже в горных районах по сравнению с аллеей Торнадо, значительные торнадо могут регулярно возникать в южном Аппалачском регионе США и даже были задокументированы на больших высотах вдоль континентального деления Вайоминга.Однако сложная местность может нарушить организованные ветровые структуры, необходимые для развития суперклеток, в целом снижая частоту торнадо в горных регионах.

Близость к источникам влаги

Доступ к обильной влаге низкого уровня имеет важное значение для развития торнадо. Мексиканский залив служит основным источником влаги для торнадо в Соединенных Штатах, обеспечивая теплый, влажный воздух, необходимый для развития сильной грозы. Это объясняет, почему частота торнадо обычно уменьшается с расстоянием от залива, хотя другие источники влаги могут поддерживать развитие торнадо в разных регионах.

В Дикси-Аллее нестабильность Дикси-Аллея может сохраняться долго после захода солнца из-за прилегания к заливу, увеличивая частоту интенсивных ночных и ранних утренних торнадо, эта близость к влаге позволяет поддерживать устойчивую суровую погоду даже в часы, когда атмосферная нестабильность обычно уменьшалась бы.

Проблемы обнаружения и отчетности торнадо во всем мире

На очевидное географическое распределение торнадо влияют не только фактические случаи торнадо, но и возможности обнаружения и отчетности. Истинная частота торнадо фактически неизвестна во многих странах. В то время как Соединенные Штаты используют надежную систему идентификации и отслеживания торнадо, большинство других стран отслеживают торнадо с гораздо меньшей срочностью (или вообще не отслеживают). Таким образом, приведенный ниже список, включающий страны, где торнадо, как известно, происходят, следует рассматривать как всеобъемлющий, но не всеобъемлющий.

«В самом деле, в большинстве стран мира нет систематической документации о торнадо, кроме тех, которые причиняют большой ущерб и приводят к смерти или случайно попадаются на чью-то камеру, — говорится в докладе Центра прогнозирования штормов NOAA. — Это означает, что глобальная статистика торнадо, вероятно, значительно недооценивает фактическое возникновение торнадо, особенно в менее развитых регионах и районах с редким населением».

Даже в странах с хорошим мониторингом возможности обнаружения значительно улучшились с течением времени. В связи с увеличением обнаружения (например, доплеровский метеорологический радар, социальные сети и спутниковые снимки), число подтвержденных торнадо значительно увеличилось в последние годы. В последние десятилетия число официально подсчитанных торнадо, вероятно, недооценивается. Рост подтвержденных торнадо также объясняется другими факторами, такими как улучшение оценки воздушного и наземного ущерба после факта в малонаселенных районах (особенно в отдаленных районах канадских прерий и Северного Онтарио, например), улучшение обученных возможностей споттера и увеличение использования цифровых записывающих устройств гражданами.

Одной из причин неравномерного распределения торнадо может быть предвзятость населения, поскольку там, где больше людей, торнадо с большей вероятностью будет наблюдаться и сообщаться. Это предвзятость наблюдения означает, что торнадо, происходящие в отдаленных, незаселенных районах, могут остаться полностью незамеченными, искажая наше понимание истинного распределения торнадо.

Изменение климата и изменение моделей торнадо

Недавние исследования выявили потенциальные сдвиги в моделях распределения торнадо, которые могут быть связаны с более широкими климатическими тенденциями. В исследовании, опубликованном недавно в журнале «Npj Climate and Atmospheric Science» Витторио А. Дженсини из Университета Северного Иллинойса и Гарольдом Э. Бруксом из Национальной лаборатории тяжелых штормов, изучалась возможность того, что частоты торнадо меняются по всей территории Соединенных Штатов. Их результаты включают снижение традиционной «аллеи торнадо» Великих равнин и увеличение Юго-Восточной «аллеи Дикси».

Значительная тенденция к повышению частоты торнадо была обнаружена в некоторых частях Юго-Востока, Среднего Запада и Северо-Востока. Этот сдвиг на восток имеет значительные последствия для сообществ, которые исторически не считали себя подверженными высокому риску торнадо и могут не иметь инфраструктуры и мер готовности, общих в традиционных регионах, подверженных торнадо.

К сожалению, в южноамериканском южном соотношении частота торнадо увеличивается, и население особенно уязвимо к торнадо. Юго-восток уже представляет собой максимум в случае жертв торнадо. Такое сочетание увеличения частоты торнадо и высокой уязвимости создает тревожную ситуацию для специалистов по ликвидации последствий стихийных бедствий.

Прохладнокровная активность торнадо также, по-видимому, увеличивается. Новое исследование показывает, что в месяцы с ноября по февраль наблюдается увеличение средней активности торнадо, с переходом от Южных равнин и нарастанием над любимой местностью «Аллеи Дикси», включая Арканзас, Луизиану, Миссисипи, Алабаму и Теннесси. Эта тенденция к увеличению количества зимних торнадо на юго-востоке представляет собой уникальные проблемы, поскольку эти штормы часто происходят ночью, когда люди менее подготовлены к ответу на предупреждения.

Готовность к торнадо и управление рисками

Для обеспечения эффективной готовности и управления рисками необходимо понимание географического распределения торнадо. Сообщества в районах, подверженных торнадо, должны осуществлять комплексные меры безопасности, включая надежные системы предупреждения, государственные образовательные программы и соответствующие строительные нормы.

Несмотря на повышенную частоту разрушительных торнадо, строительные нормы, такие как требование усиленных крыш и более безопасных соединений между зданием и его фундаментом, не обязательно более строгие по сравнению с другими районами Соединенных Штатов и заметно слабее, чем некоторые районы, подверженные ураганам, такие как Южная Флорида.Один конкретный город, пострадавший от торнадо, Мур, Оклахома, сумел увеличить свои требования к строительству в 2014 году. Другие общие меры предосторожности включают строительство ливневых погребов и установку сирен торнадо. Осведомленность о торнадо, готовность и освещение погоды в средствах массовой информации также высоки.

В последние десятилетия системы предупреждения значительно улучшились. Согласно NOAA, среднее время между предупреждением о торнадо и приходом шторма составляет около 13 минут. Хотя это представляет собой значительный прогресс, текущие исследования направлены на дальнейшее увеличение времени предупреждения и повышение точности прогнозов торнадо.

Для лиц, проживающих в районах, подверженных торнадо, понимание разницы между часами и предупреждениями имеет решающее значение. Часы торнадо указывают на благоприятные условия для развития торнадо, в то время как предупреждение о торнадо означает, что торнадо был замечен или обозначен радаром, и необходимы немедленные действия. Наличие заранее определенного места укрытия и подготовленных аварийных припасов может спасти жизни при ударе торнадо.

Ключевые факторы, определяющие распределение торнадо

Несколько взаимосвязанных факторов определяют, где торнадо чаще всего происходят во всем мире:

  • Географическое положение: Области средних широт, где могут сталкиваться тёплые и холодные воздушные массы, наиболее восприимчивы к образованию торнадо. Континентальные интерьеры с доступом как к тропической влаге, так и к полярным воздушным массам создают идеальные условия.
  • Топография: Плоская местность облегчает развитие торнадо и позволяет проводить торнадо вдоль траектории. Горные хребты могут направлять воздушный поток и создавать благоприятные условия под ветром, а также блокировать источники влаги в некоторых случаях.
  • Доступность влаги: Близость к теплым водоемам, таким как Мексиканский залив, обеспечивает обильную низкоуровневую влагу, необходимую для развития сильной грозы. Регионы, далекие от источников влаги, испытывают меньше торнадо.
  • Атмосферная динамика:] Наличие сильного сдвига ветра, особенно в нижней атмосфере, имеет важное значение для развития грозы суперклеток. Положение струй и влияние силы там, где происходят эти условия.
  • Сезонные закономерности:] Деятельность торнадо следует сезонным циклам, связанным с наличием теплого, влажного воздуха и положением реактивного потока.Пиковые сезоны варьируются в зависимости от региона, от зимы на побережье Мексиканского залива до лета на северных равнинах.
  • Население и обнаружение: На наблюдаемую частоту торнадо влияет плотность населения и возможности обнаружения. Удалённые районы, вероятно, испытывают больше торнадо, чем официально регистрируется.

Будущее исследований и прогнозирования Tornado

Исследования Торнадо продолжают продвигать наше понимание этих сложных явлений. Исследовательские программы, включая полевые проекты, такие как проекты VORTEX (Проверка происхождения вращения в эксперименте Торнадо), развертывание TOTO (Обсерватория Тобальдо), Доплер на колесах (DOW) и десятки других программ, надеются решить многие вопросы, которые все еще преследуют метеорологов. Университеты, правительственные учреждения, такие как Национальная лаборатория тяжелых штормов, метеорологи частного сектора и Национальный центр атмосферных исследований, являются некоторыми из организаций, очень активных в исследованиях; с различными источниками финансирования, как частными, так и государственными, главным объектом является Национальный научный фонд. Темпы исследований частично ограничены количеством наблюдений, которые могут быть приняты; пробелы в информации о ветре, давлении и содержании влаги в местной атмосфере; и вычислительная мощность, доступная для моделирования.

Улучшение возможностей прогнозирования может помочь уменьшить количество жертв торнадо в будущем. Число погибших и раненых значительно сократилось, со смертельным исходом, падающим с 2,1 в год до 0,8 в год, и травм, падающих с 30,9 в год до 11,4 в год в Канаде. На это, вероятно, влияют постепенные улучшения в обнаружении и прогнозировании сильных штормов. И также возможно, что канадцы более осведомлены о риске, связанном с торнадо, и о том, какие действия следует предпринять, если кто-то собирается ударить. Аналогичные тенденции в Соединенных Штатах предполагают, что более эффективные предупреждения и осведомленность общественности могут спасти жизни, даже когда модели торнадо могут меняться.

По мере того, как климатические модели продолжают развиваться, мониторинг изменений в распределении торнадо будет иметь важное значение для адаптации стратегий готовности. Сообщества в регионах, испытывающих растущую частоту торнадо, должны инвестировать в улучшение инфраструктуры, усовершенствованные системы предупреждения и государственное образование, чтобы свести к минимуму разрушительные последствия, которые могут вызвать эти штормы.

Заключение

Географическое распределение торнадо отражает сложное взаимодействие атмосферных, географических и топографических факторов.В то время как Соединенные Штаты доминируют в глобальной статистике торнадо, особенно в переулке Торнадо и все более активной аллее Дикси, торнадо происходят на всех континентах, кроме Антарктиды.Канада занимает второе место в мире по частоте торнадо, в то время как регионы, включая Европу, Бангладеш, Южную Америку и Австралию, все испытывают значительную активность торнадо.

Понимание того, где торнадо происходят чаще всего и почему некоторые регионы более восприимчивы, помогает сообществам подготовиться к этим разрушительным штормам. По мере того, как исследования продолжают продвигать наши знания о формировании торнадо и по мере улучшения возможностей обнаружения во всем мире, наше понимание глобального распределения торнадо будет продолжать развиваться. Для жителей регионов, подверженных торнадо, эти знания приводят к лучшей готовности, более эффективным системам предупреждения и, в конечном итоге, спасают жизни.

Независимо от того, живете ли вы в самом сердце аллеи Торнадо, все более активной аллее Дикси, канадских прериях или любом другом регионе, подверженном торнадо, понимание риска местного торнадо и наличие комплексного плана безопасности остается важным. Поскольку модели торнадо потенциально меняются в ответ на изменение климатических условий, информирование о местной климатологии торнадо и поддержание бдительности в течение сурового сезона погоды по-прежнему будут иметь решающее значение для личной и общественной безопасности.

Для получения дополнительной информации о безопасности и готовности к торнадо посетите страницу Национальной метеорологической службы по безопасности торнадо или Руководство по готовности к торнадо . Международные читатели могут проконсультироваться со своими национальными метеорологическими службами по информации и правилам безопасности торнадо для конкретных регионов.