Die Jagd auf Stürme für die Wissenschaft kann aufregend und anstrengend sein—wir wissenWeil wir machen es. Darüber hinaus war es von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung des heutigen Verständnisses der Entstehung und des Verhaltens von Tornados.
In 1996 der Film „Twister“ brachte die Sturmjagd in die öffentliche Vorstellungswelt, als Wissenschaftler, gespielt von Helen Hunt und Bill Paxton, vor Tornados herjagten, um ihre Sensoren einzusetzen und kam mir manchmal zu naheDieser Film inspirierte eine Generation von Atmosphärenforschern.
Mit dem neuer Film „Twisters„, das am 19. Juli 2024 erscheint, haben wir Fragen zur Sturmjagd – oder Sturmabfangjagd, wie wir sie nennen – erhalten.
Hier finden Sie einige Antworten darauf, was Wissenschaftler, die derartige Feldforschung betreiben, vorhaben, wenn sie nach Stürmen losrasen.
Wissenschaftler des National Severe Storms Lab haben diesen Tornado am 24. Mai 2024 „abgefangen“, um mit mobilen Radargeräten und anderen Instrumenten Daten zu sammeln. Bildnachweis: Nationales Labor für schwere Stürme
Wie sieht ein Tag der Sturmjagd wirklich aus?
Der Morgen eines Jagdtages beginnt mit einem guten Frühstück, da später am Tag unter Umständen keine Gelegenheit mehr besteht, eine ordentliche Mahlzeit zu sich zu nehmen.
Vor der Abreise prüft das Team die Wetterbedingungen, die Computervorhersagemodelle des National Weather Service Und Prognosen des Storm Prediction Center der National Oceanic and Atmospheric Administration um das Ziel zu bestimmen.
Unser Ziel ist es, herauszufinden, wo an diesem Tag am wahrscheinlichsten Tornados auftreten. Temperatur, Feuchtigkeit und Wind sowie deren Veränderung mit der Höhe über dem Boden liefern Hinweise.
An einem Tag der Sturmjagd herrscht ein „Beeil dich und warte“ Rhythmus. Wir wollen schnell in Position sein, warten dann aber oft darauf, dass sich Stürme entwickeln.
Stürme brauchen oft eine gewisse Zeit, um sich zu entwickeln und Tornados zu erzeugen. Daher beobachten wir den Sturm aufmerksam auf dem Radar und mit unseren Augen, wenn möglich, und bleiben ihm weit voraus, bis er sich entwickelt hat. Oft beobachten wir mehrere Stürme und suchen nach Anzeichen dafür, dass einer davon eher Tornados erzeugen könnte.
Sobald der Missionswissenschaftler einen Einsatz ankündigt, versuchen alle, ihre Position einzunehmen.
Wir verwenden viele verschiedene Instrumente, um Tornados zu verfolgen und zu messen, und es ist eine Kunst, den richtigen Zeitpunkt für den Einsatz dieser Instrumente zu bestimmen. Wenn wir zu früh sind, bildet sich der Tornado möglicherweise nicht dort, wo die Instrumente sind. Wenn wir zu spät sind, haben wir ihn verpasst. Jedes Instrument muss sich an einem bestimmten Ort in Bezug auf den Tornado befinden. Einige müssen lange vor dem Sturm eingesetzt werden und dann stationär bleiben. Andere werden auf Autos montiert und innerhalb des Sturms hin und her gefahren.
Wenn alles gut geht, werden sich die Teammitglieder auf die eingehenden Daten konzentrieren. Einige werden Starten von Wetterballons in verschiedenen Entfernungen vom Tornado, während andere „Pods“ mit Wetterinstrumenten direkt im Weg des Tornados.
Ein ganzes Netzwerk von Beobachtungsstationen Überall im Sturmgebiet werden Radaranlagen aufgestellt, die aus mehreren Winkeln Daten sammeln, Fotografen, die den Sturm aus mehreren Winkeln fotografieren, und mit Instrumenten ausgestattete Fahrzeuge, die wichtige Bereiche des Sturms abfahren.
Nicht alle unsere Arbeiten konzentrieren sich auf den Tornado selbst. Wir konzentrieren uns oft auf Gebiete rund um den Tornado oder innerhalb anderer Teile des Sturms, um zu verstehen, wie sich die Rotation bildet. Theorien legen nahe, dass diese Rotation durch Temperaturschwankungen verursacht innerhalb der Niederschlagsregion des Sturms, möglicherweise viele Meilen von dem Ort entfernt, an dem der Tornado entsteht.
Während all dem bleiben die Teams über Textnachrichten und Software in Kontakt, sodass wir die Position aller Teilnehmer anhand der neuesten Radarbilder sehen können. Wir beobachten auch die Wettervorhersage für den nächsten Tag, damit wir planen können, wo wir als nächstes hingehen, Hotelzimmer und hoffentlich ein spätes Abendessen finden.
Was sagen Ihnen all diese Instrumente über den Sturm?
Eines der wichtigsten Werkzeuge bei der Sturmjagd ist das Wetterradar. Es erfasst, was sich mit Niederschlag und Wind über dem Boden abspielt.
Wir gebrauchen mehrere Arten von Radarennormalerweise an Lastwagen angebracht, damit wir uns schnell bewegen können. Einige senden mit einer längeren Wellenlänge, die uns hilft, weiter in ein Unwetter hineinzusehen, allerdings auf Kosten einer breiteren Strahlbreite, was zu einem unschärferen Bild führt. Sie eignen sich gut zum Sammeln von Daten während des gesamten Unwetters.
Radare mit kürzeren Wellenlängen können nicht so tief in den Niederschlag eindringen, aber sie bieten die hochauflösende Ansicht notwendig, um kleinräumige Phänomene wie Tornados zu erfassen. Wir platzieren diese Radargeräte näher am entstehenden Tornado.
Ein Einblick in einige der mobilen Systeme und Werkzeuge, die Wissenschaftler bei der Sturmjagd verwenden, einschließlich der Art und Weise, wie Teammitglieder Stürme in Echtzeit überwachen.
Wir überwachen auch Wind, Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit am Boden mit verschiedenen Instrumenten Anbringung an fahrenden Fahrzeugen oder durch die vorübergehende Bereitstellung stationärer Anordnungen dieser Instrumente vor dem nahenden Sturm. Einige davon sind dafür gedacht, vom Tornado getroffen zu werden.
Wetterballon liefern ebenfalls wichtige Daten. Einige sind dafür ausgelegt, durch die Atmosphäre aufzusteigen und die Bedingungen außerhalb des Sturms zu erfassen. Andere fliegen durch den Sturm selbst und messen die wichtigen Temperaturschwankungen in der regengekühlten Luft unter dem Sturm. Wissenschaftler setzen jetzt Drohnen auf die gleiche Weise in Teilen des Sturms ein.
Symbole zeigen die Flugbahnen von über 70 Ballonsonden, die das Autorenteam in ein Superzellengewitter schickte. Die vom Wind getragenen Sonden kartierten die Temperatur in der Abwindregion des Sturms, die eine kritische Rotationsquelle für Tornados sein kann. Bildnachweis: Luke LeBel/Penn State
All dies gibt den Wissenschaftlern Einblick in die Prozesse, die sich während des Sturms vor und während der Entstehung des Tornados sowie über die gesamte Lebensdauer des Tornados hinweg abspielen.
Wie bleiben Sie bei der Jagd nach Tornados sicher?
Stürme können sehr gefährlich und unvorhersehbar sein. Daher ist es wichtig, den Radar immer im Auge zu behalten und den Sturm im Auge zu behalten.
Ein Sturm kann sich in Zyklen entwickeln, sodass sich hinter dem vorherigen ein neuer Tornado entwickelt. Tornados können ihre Richtung ändern, insbesondere wenn sie abklingen oder wenn sie eine komplexe Struktur mit mehreren Trichtern haben. Sturmjäger wissen, dass sie den gesamten Sturm im Auge behalten müssen, nicht nur den Tornado, und dass sie auf der Hut vor anderen Stürmen sein müssen, die sich anschleichen könnten. Ein Fluchtplan, der auf der erwarteten Bewegung des Sturms und dem Straßennetz basiert, ist unerlässlich.
Bei der Sturmjagd gehen Wissenschaftler kalkulierte Risiken ein – sie gehen so weit, dass sie entscheidende Daten sammeln, bringen ihre Teams aber nie in zu große Gefahr.
Es stellt sich heraus, dass Autofahren ist eigentlich der gefährlichste Teil der Sturmjagd, insbesondere wenn die Straßen nass und die Sicht schlecht ist – wie es am Ende des Tages oft der Fall ist. Während der Jagd kann die Fahrgefahr durch die unberechenbare Fahrweise anderer Sturmjäger und Verkehrsstaus um Stürme herum noch verstärkt werden.
Was passiert mit all den Daten, die Sie bei der Sturmjagd sammeln?
Es wäre schön, sofort Heureka-Momente zu erleben, aber die Ergebnisse brauchen Zeit.
Nachdem wir die Daten gesammelt haben, verbringen wir Jahre damit, sie zu analysieren. Die Kombination der Daten aller Instrumente, um ein vollständiges Bild des Sturms und seiner Entwicklung zu erhalten, erfordert Zeit und Geduld. Aber wenn wir Daten über Wind, Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und Druck aus vielen verschiedenen Winkeln und mit vielen verschiedenen Instrumenten haben, können wir Theorien über die Entstehung von Tornados testen.
Obwohl der Analyseprozess langsam ist, sind die Entdeckungen oft genauso aufregend wie der Tornado selbst.
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