Tornado's zijn de meest heftige verschijnselen die we kennen. In feite zijn het enorme windhozen, die tijdens grootschalige onweersbuiencomplexen, de zogeheten mesocyclonen(mcs) kunnen ontstaan. Het meest komen ze voor in de Verenigde Staten tijdens het voorjaar en de vroege zomer, wanneer de temperatuurverschillen tussen Canada en de gebieden nabij de Golf van Mexico het grootst zijn.
Gelukkig komen ze in ons dicht bevolkte land bijna niet voor, maar er zijn er in het verleden wel enkele geweest. De bekendste zijn die van Borculo op 10 augustus 1925, die van Neede op 1 juni 1927 en die van Chaam en Tricht op 25 juni 1967 staat bij veel oudere mensen uit dat gebied ongetwijfeld nog in het geheugen gegrift. In het verre verleden, op 1 augustus 1674 is volgens overlevering een tornado over de stad Utrecht getrokken, die het middenschip van de Dom geheel heeft verwoest. De enorme toren bleef staan. Het is echter niet geheel zeker dat het om een echte tornado ging, al zijn er wel sterke aanwijzingen in die richting. De tornado moet langs de Oudegracht zijn getrokken. In de Verenigde Staten ontstaan jaarlijks gemiddeld 800 tornado's, waarbij zo'n 80 doden en 1500 gewonden vallen.

Hoe ontstaan tornado's?
De definitie van een windhoos is een kolom van draaiende lucht onder een sterk ontwikkelde buienwolk, waarbij de slurf de grond raakt en minimale windsnelheden genereert van 65 km/uur. Krachtige windhozen worden tornado's genoemd. Niet onder elke onweersbui ontstaan windhozen of tornado's. De atmosfeer ter plekke moet aan een aantal voorwaarden voldoen. In ieder geval moeten er voldoende vochtige lucht zijn op lager en middelbaar niveau. Verder moet de lucht tot op grote hoogte onstabiel zijn en moeten sterke opwaartse luchtbewegingen zijn. Deze stijgstromen worden "updrafts" genoemd. Tevens moet er sprake zijn van windschering. Hiervan is sprake als luchtlagen ten opzichte van elkaar verschillende horizontale snelheden hebben en zich verschillend van richting ten opzichte van elkaar bewegen. Dit is tevens een belangrijke voorwaarde voor het ontstaan van roterende luchtbewegingen. Een krachtige straalstroom kan het effect versterken omdat deze de snel opstijgende licht bovenin de buienwolk met grote snelheid afvoert, waardoor de stijgbewegingen van de lucht verder versterkt worden. Vergelijk het met de trek van een schoorsteen. Als de lucht onder een buienwolk snel opstijgt zal aan de grond de luchtdruk dalen, omdat de opstijgende lucht moet worden aangevuld. Door de luchtdrukdaling koelt de lucht af, waarbij de aanwezige waterdamp kan condenseren en rond het lagedrukgebiedje het eerst aan de grond roterende bewegingen krijgt. Bij voldoende vocht in de lucht onder de wolk kan de rotering onder de wolkenbasis zichtbaar worden en mede als gevolg van vallende neerslag en condenserende waterdamp richting de grond uitzakken. Het is niet zo dat den tornado altijd linksom of altijd rechtsom draait. Als de tornado krachtig genoeg is zal grond worden opgezogen en - afhankelijk van de kracht - zelfs grote voorwerpen.
Meestal is een tornado min of meer grijs, maar soms kan deze verschillende kleuren aannemen, afhankelijk van de opgezogen grondsoort.

We zagen dat tornado's vooral voorkomen bij zware onweersbuien. Om die te krijgen is warmte alleen niet voldoende. Er moet een samenspel zijn tussen koude lucht, warme vochtige lucht en warme droge lucht. De scheidingslijn tussen de beide warme luchtsporen heet de "dryline" of het droogtefront. Visueel is de "dryline" moeilijk waar te nemen (hooguit eventueel aan de zichtwaarden), maar wel goed met behulp van een meegebrachte luchtvochtigheidsmeter. Ongeveer op het punt waar de drie luchtsoorten samenkomen, vinden we de grootste kans op zware buien met tornado's.
In de Verenigde Staten zien we dergelijke omstandigheden geregeld.
Op het polaire koufront kan zich een storing ontwikkelen. Aan de voorzijde hiervan wordt met grote snelheid warme vochtige lucht vanuit de Golf van Mexico aangevoerd.
Net voor het koufront uit wordt daarentegen zeer warme en ook zeer droge woestijnlucht, extra uitgedroogd als gevolg van aanvoer vanaf de Rocky Mountains aangevoerd. Deze warme, droge luchtlaag belemmert in eerste instantie de buienvorming, maar zodra de lucht aan de grond voldoende warm is, waardoor de onstabiliteit toeneemt, kunnen zich in korte tijd zware onweersbuien op en voor het koufront ontwikkelen. De warme, droge luchtlaag, in eerste instantie als het ware fungerend als deksel op de pan, wordt doorbroken, er ontstaan sterke stijgstromen en de naderende veel zwaardere koude lucht, die vanuit het noorden of noordwesten inkomt, komt met geweld onder de warme lucht terecht. En ook de vallende neerslag geeft een enorm afkoelend effect op de lucht, waar de neerslag doorheen valt, zodat sprake is van een forse dalende luchtstroom, ook "downdraft" genoemd.
En juist daar zien we windschering en de meest heftige luchtstromingen, waardoor tornado's kunnen ontstaan.

Tornado's kunnen zich aankondigen als er zich onder een buienwolk uitzakkingen vertonen, die zich kunnen ontwikkelen tot een tuba(een slurf die de grond niet bereikt). Op radarbeelden is dan meestal een zogeheten "hook-echo" (haakvormige echo) te zien en daar is dan ook de kans groot dat er zich een windhoos of tornado bevindt.
Op satellietfoto's zijn tornado's niet te zien. Wel kunnen "mesocyclonen" op satellietfoto's goed worden waargenomen als een enorme pannenkoek van de ijskap, waar soms bolvormige wolken bovenuit steken. Dit gebeurt als de opstijgende luchtbewegingen zo sterk zijn dat ze door de tropopauze heen schieten en in dit geval spreekt van van "overshooting tops". De buienwolk reikt dan tot een hoogte van meer dan 14 - 16 kilometer, afhankelijk van de hoogte van de tropopauze. In de (sub)tropen is dit 16 km, in Nederland 12-13 km. Buienwolken reiken in Nederland bij uitzondering tot ruim 14 kilometer hoog.

top

- George Kouronis Eliasville Tx ©2013 -

- Thad Bowling Eliasville Tx ©2013 -

Waarom komen er in Nederland maar weinig tornado's voor!
Eerder in het artikel schreef ik dat je voor het ontstaan van mcs-en met tornado's drie luchtsoorten nodig hebt, namelijk, droge EN vochtig-warme lucht en koude lucht.
In tegenstelling tot in de V.S. kennen we een dergelijke situatie hier maar weinig. Bovendien zijn de temperatuurtegenstellingen in Europa vaak kleiner dan in de V.S. Voornamelijk als er een zeer warme, droge stroming vanuit Spanje (Spanish plume genoemd), en tevens een aanvoer van warme vochtige lucht vanuit het westelijke Middellandse Zeegebied, met een dreiging van koele lucht vanaf de Atlantische Oceaan aan de achterzijde van het polaire koufront, kunnen onweersbuien tot mcs-en uitgroeien met kans op tornado's. De kans op een aldus beschreven luchtstromingspatroon is echter nogal kritisch, en dus vrij zeldzaam. Wel blijken er de laatste jaren boven Duitsland vaker tornado's voor te komen. De temperatuur loopt er vaak verder op dan in Nederland, droge lucht kan van over de Alpen of vanuit Spanje worden aangevoerd, en vochtiger lucht kan binnenstromen vanuit Zuidoost-Europa, terwijl de koelte wordt aangevoerd vanuit het Noordzeegebied.
De meeste tornado's zien we dus in de Verenigde Staten en dan met name in het Midden-westen, in de wijde omgeving van Oklahoma.

Texas, Florida en Oklahoma zijn wel de staten waar vrijwel ieder jaar de meeste tornado's gevormd worden. Zoals we al eerder aangaven, komen de meeste tornado's in het voorjaar en de vroege zomer voor (maart t/m juli). Dat heeft te maken met de grote temperatuursverschillen tussen de luchtsoort die vanuit Canada binnendringt en de warme, subtropische luchtmassa die vanuit de Golf van Mexico naar het noorden beweegt. Boven de genoemde gebieden komen deze luchtsoorten elkaar tegen waar dan regelmatig onweersbuien gevormd worden met de mogelijkheid van tornado's.
In de zuidelijke staten (Texas, Louisiana, Oklahoma, enz.) begint het seizoen wat vroeger, nl. al vanaf eind maart. In de noordelijke staten (Kansas, Nebraska en South-Dakota) komen de tornado's normaal pas vanaf begin mei goed op gang.
Ook elders in de wereld, daar waar zware onweersbuien kunnen voorkomen, komen overigens wel tornado's voor!

Fujita tornadoschaal

Gemiddeld aantal tornado's per staat in de USA

- U.S. Tornado Climatology -

In de tabel staan de gemiddelde aantallen tornado's per jaar over een periode van 19 jaar gerangschikt op de staten waar ze het meest voorkomen.
De topper is Texas, ver daarna pas gevolgd door Florida. Qua risico, heeft de staat Oklahoma de grootste kans om door een F2 tot F5 tornado getroffen te worden.
Op basis van de oppervlakte zijn dat er 2.4 per 26.000 km2, in totaal over de gehele staat zijn dat er 62; Texas heeft er 155 maar is qua oppervlakte veel groter. Langs de westkust (o.a. Californië) komen 1 tot 11 tornado's per jaar voor, langs de oostkust is de variatie iets groter, nl. 1 tot een opvallend aantal van 31 in Noord-Carolina.
Ook op de eilanden van Hawaï wordt gemiddeld 1 tornado per jaar gezien terwijl op Alaska het aantal normaal 0 is. Gemiddeld vallen per jaar 8 doden in Texas, 10 in Mississippi en 1 tot 5 in de overige staten van de Midwest.

Een tornado is een wervelstorm? Een orkaan toch ook. Hoe zit dit nu?
Zowel een orkaan als een tornado worden gekenmerkt door een draaiende luchtbeweging rondom een kern. Toch zijn ze niet hetzelfde en zijn er grote verschillen. Eén is de afmeting. Tropische orkanen zijn 300 tot 800 km in doorsnede, tornado's meestal slechts enkele honderden meters. Orkanen ontstaan boven tropisch en subtropisch zeewater van minstens 27 graden warm. Tornado's ontstaan meestal alleen boven een sterk verwarmd land waar de krachtige opstijgende luchtstromen in onstabiele en vochtige lucht de circulatie in gang kan zetten. Orkanen die boven land bewegen kunnen wel gepaard gaan met tornado's.

top

- Peter de Vries KNMI ©2013 -

- Mike Theiss South Dakota ©2010 -

DE FABEL: Grote vrachtauto's en treinen worden bij zware of zeer zware tornado's door de lucht geslingerd.
HET FEIT: Dat gebeurt niet. Bij F4 en F5 tornado's komt het wel voor dat treinen uit de rails worden getild en omslaan. Vrachtauto's slaan om en worden soms wel over enkele tientallen meters over de grond verplaatst. Echter zijn treinen en grote vrachtauto's ze te zwaar om echt op grotere hoogte door de lucht te worden meegesleurd.
DE FABEL: Gebieden in de buurt van grote rivieren, meren en bergen zijn veilig.
HET FEIT: Overal waar zware tot zeer zware onweersbuien voorkomen is een tornado mogelijk, ook in deze gebieden.
DE FABEL: De lage druk in de tornadoslurf is de oorzaak dat huizen a.h.w. exploderen wanneer de tornado rechtover komt.
HET FEIT: Het zijn de zware windsnelheden en het rondvliegende puin dat de grootste schade aan gebouwen aanricht.
DE FABEL: Ramen moeten worden opengezet voordat de tornado uw huis bereikt om de drukverschillen te nivelleren om zo de schade te verminderen.
HET FEIT: Niet doen! Openstaande ramen geven het rondvliegende puin eerder de kans om uw huis binnen te dringen. Ga in elk geval niet bij of voor een raam schuilen i.v.m. puin of wind die wel door het ruit weet heen te dringen.