Hoe ontstaat een tornado?

Krachtige wervelwinden die voor ernstige schade en slachtoffers kunnen zorgen

Van onze weerman

Raymond Klaassen

Hoe ontstaat een tornado?

Krachtige wervelwinden die voor ernstige schade en slachtoffers kunnen zorgen

Van onze weerman

Raymond Klaassen
23 april 2018 12:53 uur (bijgewerkt: 14 mei 2018 11:17 uur)
Wat is een tornado? Een tornado is een wervelstorm waarin zeer hoge windsnelheden voorkomen terwijl een orkaan meer dan 1000 kilometer in doorsnee kan zijn. Tornado's ontstaan bij zeer zware buienwolken waarin ook veel windschering aanwezig is.

Een tornado is niet hetzelfde als een orkaan. Tornado’s zijn vaak maar een paar honderd meter in doorsnee. De grootste kunnen zo’n 2 tot 3 km in doorsnee worden, maar dat is uitzonderlijk. Dergelijke brede tornado’s noemen we wigtornado’s.

Ontstaan tornado

De heftigste tornado’s zijn altijd gekoppeld aan zeer zware onweersbuien waarbij de lucht zeer onstabiel is. Aan de grond is de lucht zeer vochtig en warm terwijl bovenin de lucht koud is. De warme lucht kan zo makkelijk opstijgen en er ontstaat een forse regenbui.

Als de bui is ontstaan hebben we te maken met een opwaartse stroming van warme vochtige lucht en een neerwaartse stroming van koude lucht en regen. Nu is het belangrijk hoe de wind zich verhoudt in en onder de bui. Als de wind snel toeneemt met de hoogte (windschering), ontstaat er een roterende luchtstroom om een horizontale as. Deze horizontale rotatie kan door de opwaartse luchtstroom kantelen waardoor de as van de wervel rechtop komt te staan. Als deze wervel sterk genoeg is kan de hele buienwolk gaan draaien en ontstaat er een supercell.

Windshear

Als alles optimaal is dan zorgt de opwaartse stroom er nu voor dan de roterende kolom lucht wordt uitgerekt. Hierdoor gaat de rotatie steeds sneller. Dit kun je vergelijken met een kunstschaatster die zich smal en lang maakt waardoor ze steeds sneller pirouettes kan draaien. Door de sneller wordende rotatie kan ook de opwaartse stroming weer sterker worden en dit leidt weer tot een sterkere rotatie. Het is feitelijk een zichzelf versterkend mechanisme en uiteindelijk kan een tornado ontstaan.

Een tornado zuigt als het ware de lucht op aan de grond. Afhankelijk van hoe sterk de tornado is worden er ook objecten opgezogen. Door het stof dat wordt opgezogen wordt de trechtervormige slurf van de tornado zichtbaar. Soms wordt de tornado voor het oog afgeschermd door zware regenval. Dit is extra gevaarlijk omdat de tornado dan plotseling opduikt.

Enhanched Fujita Schaal (EF)


EF090-130 km/u
EF1131-175 km/u
EF2176-220 km/u
EF3221-265 km/u
EF4266-310 km/u
EF5> 311 km/u


Tornado’s kunnen enorm sterk zijn. In de zwaarste tornado’s zijn windsnelheden gemeten van wel meer dan 400 km/uur. Het mag duidelijk zijn dat alles op het pad van zo’n tornado wordt vernietigd.

Tornado’s worden volgens een schaal ingedeeld in klassen. In Noord-Amerika is dit de Enhanched Fujita Scale. De schaal is gebaseerd op windsnelheid en de schade die de wervelstorm kan maken aan gebouwen. Een zwakke tornado is een EF0 tornado, de zwaarste tornado wordt als EF5 bestempeld.

In april, mei en juni komen de meeste tornado's voor in de Verenigde Staten, maar ook in andere maanden zijn tornado's zeker niet uitgesloten. In de laatste 20 jaar komen er gemiddeld 1200 tornado's per jaar voor waarvan 55 procent tusssen april en juni.

Tornado Alley

Een bekend gebied waar tornado’s kunnen ontstaan ligt in het centrale deel van de Verenigde Staten. De kern van het gebied ligt in het noorden van Texas en wordt tornado alley genoemd. In dit gebied  zijn de omstandigheden een groot deel van het jaar ideaal om zware onweersbuien en tornado’s te laten ontstaan. Koude lucht komt vanuit het noordwesten over de Rocky Mountains en wordt naar hogere luchtlagen geleid terwijl uit de Golf van Mexico warme en vochtig lucht het gebied in stroomt in de lagere luchtlagen. Dit is ideaal voor een zeer onstabiele opbouw van de atmosfeer. Belangrijk is ook de zeer warme en zeer droge lucht die vanuit het zuidwesten het gebied in stroomt in de lagere luchtlagen. De scheidingslijn tussen de warme, droge en warme, vochtige lucht wordt de 'droge lijn' genoemd, de dryline. Met de koude lucht erboven is dit de ideale lijn waar supercells kunnen ontstaan.

De zwarte stippellijn is de dryline

Tornado-uitbraak

Wanneer er ten tijde van een bepaalde weersituatie meerdere tornado’s ontstaan spreekt men van een tornado-uitbraak. Er moeten dan wel minimaal zo’n 6 tot 10 tornado’s ontstaan. De grootste tornado-uitbraak was in 2011 toen er van 25  tot en met 27 april 362 verschillende tornado’s werden waargenomen in de Verenigde Staten en Canada. Meer dan 300 mensen vonden toen de dood als gevolg van het noodweer.

Tornado's in Nederland

Ook in Nederland komt soms een krachtige tornado voor maar ze zijn redelijk zeldzaam. In Nederland spreekt met ook wel van zware windhozen.  Gemiddeld komen er in Nederland 1 of 2 zwakkere tornado’s per jaar voor. Ook dergelijk tornado’s (EF0, EF1) kunnen voor flink wat schade zorgen.

Bekend zijn de tornado’s bij Chaam (1967) en op Ameland die voor veel schade en ook een aantal dodelijke slachtoffers zorgden. Deze tornado’s waren vergelijkbaar met Amerikaanse EF3 tornado’s.

Waterhozen

In het najaar kunnen boven de kustwateren, De Waddenzee en het IJsselmeer waterhozen ontstaan. Boven het warme water, onder een bui wordt dan een slurf zichtbaar die soms tot het wateroppervlak reikt. Een dergelijke hoos kan best hoge windsnelheden bereiken die gevaarlijk zijn voor de scheeps- en pleziervaart. Als er hozen worden waargenomen wordt daar direct door het KNMI voor gewaarschuwd.

De verwachting is met het warmer wordende klimaat en de daaraan gekoppelde grotere kans op extreem weer ook de kans op tornado’s zal toenemen.

Stofhozen

Overigens zien we in Nederland vaker kleinschalige wervelwinden. Dit noemen we stofhozen en hebben niets met zware buien te maken. Ze ontstaan op mooie warme dagen met weinig wind, vaak boven droge, warme akkers of zandgronden. Een opstijgende warme luchtbel kan dan bij de juiste omstandigheden gaan roteren waardoor er een zuil van stof zichtbaar wordt.  Dergelijk stofhozen zijn vrijwel altijd onschuldig.

Het mechanisme voor het laten ontstaan van een stofhoos en een waterhoos is ongeveer gelijk, behalve dat bij een waterhoos er van bovenaf ook nog een ‘aanzuigende’ werking is van een snel groeiende stapelwolk of sterke stijgstroom van een bui.

Het verschil tussen een tornado en een waterhoos is dat voor de laatste geen supercell nodig is. Sterker nog, het liefst zien we onstabiele opbouw met weinig wind terwijl by tornado's juist een onstabiele opbouw met een grote hoeveelheid windschering nodig is.

Deel:

Files en vertragingen