Tornada (atmosfèra)
Un tornado es un fenomèn meteorologic achavanit e violent que consistís en un revolum d'aire en rotacion rapida de quauquei centenaus de mètres. Pòu localament entraïnar la formacion de vents destructors (fins a 500 km/h), susceptibles de derrabar de brancas, de desracinar d'aubres e de destrurre de construccions umanas.

Etimologia 

Lo tèrme « tornado » vèn probable de l'espanhòu tronada, aparegut au sègle XVI, per descriure lei revolums violents d'aire observats dins lei colonias d'America. L'anglés adoptèt rapidament lo mot sota la forma tornado. Puei, aqueu tèrme se difusèt vèrs leis autrei lengas per donar el tornado en espanhòu, el tornado en catalan, il tornado en italian, der Tornado en alemand, e la tornade en francés.

En occitan, lo tèrme « la tornada » es de còps prepausat per aquò que sembla lo modèl francés la tornade. Pasmens, aquò sembla pas una bòna solucion car lo tèrme la tornada a ja de significacions ben diferentas en occitan (tipe de trajècte que reven a son ponch iniciau ò element repetiu de poesia). Ansin, lo tèrme « tornado », qu'imita lo modèl internacionau d'emprunt a l'anglés, s'impausa pauc a pauc.

Istoric de la comprenença dau fenomèn

De l'Antiquitat ai premierei descripcions 

Lei tornados son un fenomèn meteorologic conegut dempuei l'Antiquitat coma l'illustran divèrsei testimònis. Per exemple, au sègle VI apC, Gregòri de Tors (538 ò 539 - 594) depintèt un revolum que destruguèt una region ben localizada de la vau de Léger. Pasmens, lei tornados laissèron gaire de traças dins lei tèxtes ancians car son relativament pauc frequents dins lei regions restadas per leis estats principaus de l'Antiquitat e de l'Edat Mejana.

Aquò cambièt ambé l'arribada deis Europèus en America. D'efiech, la multiplicacion dei tornados observats per leis Espanhòus e, sustot, per lei colons anglés installats dins lei Tretze colonias necessitèt de crear un mot especific que foguèt « tornado ». A partir dau sègle XVIII, de scientifics comencèron de s'interessar au fenomèn. La premiera descripcion foguèt redigida en 1773 per un professor britanic dich Samuel Williams. Observèt una tromba marina venir un tornado, depintèt lo revolum e notèt la direccion dei vents.

La modelizacion dei tornados

La descubèrta dei paramètres favorables a la formacion dei tornados 

Au sègle XIX, la colonizacion progressiva dau territòri estatsunidenc foguèt a l'origina de la fondacion de vilas dins de regions durant tocadas per lei tornados. Aquò entraïnèt pauc a pauc una intensificacion dei cèrcas meteorologicas sus lo fenomèn. Lo pus important foguèt menat, dins lo corrent deis ans 1880, per lo còrs deis engenhaires de l'armada estatsunidenca que formèt una còla de  volontaris per documentar totei lei cas de tornados dins lo centre e lo sud deis Estats Units.

Lo resultat permetèt de descriure lei paramètres favorables a la formacion de tornados. En revènge, lei servicis meteorologics mau capitèron d'utilizar aqueleis informacions per preveire l'aparicion de tornados. Ansin, lo National Weather Service – lo servici meteorologic estatsunidenc – refusèt de mencionar sei previsions tornadicas fins a 1938.

Dei premiers modèls a la descubèrta deis ecòs de cròc 

La revirada dau còrs deis engenhaires de l'armada estatsunidenca demeniguèt l'interès per lei tornados fins ais ans 1920-1930. Pasmens, una tiera de catastròfas, especialament aquela dau tornado dei tres Estats en 1925 (747 mòrts), e lo perilh representat per lei tornados per leis avions suscitèron d'estudis novèus. Foguèron ajudats per lei progrès tecnologics que permetián, d'ara endavant, de realizar de mesuras au sen dei chavanas.

En particular, après la Segonda Guèrra Mondiala, lo desvolopament dau radar meteorologic permetèt d'obtenir d'informacions  sus l'estructura verticala de l'atmosfèra dins lei nívols convectius a l'origina dei chavanas. Permetèron de definir lo premier modèl complèt dau fenomèn e, lo 25 de març de 1948, dos oficiers meteo estatsunidencs, E. J. Fawbush e R. C. Miller, capitèron de preveire per lo premier còp la formacion d'un tornado.

Un progrès decisiu dins la prediccion dei tornados foguèt la descubèrta, en 1953, deis « ecòs de cròc » per l'engenhaire estatsunidenc Donald Staggs. D'efiech, aquelei formacions, caracteristicas dei mesociclòns, èran a l'origina d'ecòs dins lei senhaus radars. Sa deteccion permetèt de trobar un mejan relativament simple per identificar lei tornados potencialament en formacion e aqueu metòde es totjorn fòrça utilizat a l'ora d'ara.

L'introduccion dei radars Doppler e la modelizacion dei chavanas tornadicas 

Dins lo corrent deis ans 1950-1970, divèrsei progrès foguèron realizats pertocant la modelizacion dei tornados. Lo premier regardèt l'introduccion de radars meteorologics d'efiech Doppler que permèton un melhor deteccion deis ecòs de cròc. Ansin, lei sistèmas d'alèrta venguèron pus eficaç.

En parallèl, divèrsei trabalhs foguèron menats sus lei tornados. En particular, leis Estatsunidencs Robert Wilhelmson e Joseph Klemp estudièron lei chavanas tornadicas, especialament lei zònas d'ecòs de cròc. Capitèron de prepausar lo premier modèl complèt de chavana tornadica e d'i calcular lei variacions de temperatura e de velocitat dei vents e lei cambiaments d'estats de l'aiga. Dins lo corrent dau decenni, Joseph Klemp, ajudat per Richard Rotunno, contunièt sei trabalhs e estudièt la mesa en rotacion dei corrents ascendents e descendents au sen dei chavanas supercellularas. Aquò permetèt d'establir mielhs la circulacion dei vents dins lei mesociclòns.

Un autre trabalh important dau periòde foguèt aqueu dau Ted Fujita (1920-1998). Gràcias a d'estudis dei degalhs entraïnats per lei tornados d'America dau Nòrd, prepausèt una escala permetent de definir l'intensitat dau fenomèn. Son modèl s'impausèt rapidament e se difusèt dins lo rèsta dau mond. Pasmens, presentava de problemas importants en causa dei dificultats d'estendre un modèl de destruccion previst per lei construccions estatsunidencas a d'autrei país. Ansin, en 2007, foguèt remplaçat per l'escala de Fujita melhorada qu'es mai basat sus la velocitat dei vents.

Lei limits dei modèls actuaus 

Maugrat totei lei progrès realizats durant lo sègle XX, la comprenença dei tornados es pas encara complèta a l'ora d'ara. Lo problema principau regarda lo liame entre lo revolum dau tornado eu meteis e lo mesociclòn. D'efiech, dins lo corrent deis ans 1960-1970, divèrsei cèrcas, especialament aquelei de l'Australian Bruce Morton, permetèron d'explicar son estabilitat e sa talha reducha a respèct dau mesociclòn. Pasmens, aquò permetèt pas d'explicar perqué lo revolum comença de se formar entre quatre e uech quilomètres d'altitud avans de se propagar vèrs lo sòu.

Lo modèl actuau dau tornado presenta tanben un segond problema dins sa descripcion dei tornados d'embuts multiples. En particular, existisson de pareus tornado principau - tornado satellit que son origina es encara desconeguda.

Caracteristicas, formacion e dissipacion

Caracteristicas

Definicion 

Segon lei meteorològs, un tornado es un revolum violent d'aire, en rotacion en contact ambé lo sòu e amb un nívol dau tipe cumulus, qu'es generalament visible sota la forma d'un embut.. Se l'embut aganta pas lo sòu, lo fenomèn es dich embut nivolós.

L'embut a generalament l'aspèct d'una colona verticala mai de tornados mai ò mens penjadas existisson tanben. Sa basa es sovent enviroutat per un nívol de curum. Lei dimensions dei tornados ne fan un fenomèn localizat. Ais Estats Units, país onte lei tornados son fòrça estudiats, lo revolum mejan a un diamètre de 150 m e percor una distància de 8 km. Pasmens, de fenomèns pus importants pòdon aver luòc coma lo tornado d'El Reno (2013) que son diamètre foguèt estimat a 4,2 km e lo tornado dei tres Estats (1925) que percorreguèt 352 km.

La longor de l'embut es fòrça variabla car despend de l'autor dau nívol a l'origina dau tornado. Pòu mesurar de quauquei desenaus de mètres a plusors quilomètres. Enfin, la rotacion dau revolum pòu èsser dins lei sens ciclonics ò anticiclonics. Dins aquò, lei tornados anticiclonics son rars (1-2% segon lei observacions estatsunidencas) e an una intensitat e un diamètre febles.

Durada dau fenomèn 

Una chavana susceptibla de congrear un tornado dura generalament doas a tres oras e dòna naissença a un tornado unic que son existéncia es brèva. D'efiech, la màger part de la vida de la chavana es ocupada per lei periòdes d'organizacion de la chavana ela meteissa e dau mesociclòn e de dissipacion dau fenomèn. Ansin, un tornado « classic » a una durada de vida de quauquei desenaus de minutas.

Pasmens, dins lei chavanas pus violentas, que son dichas chavanas supercellularas, lei condicions favorablas a la formacion de tornados, especialament lo corrent ascendent e lo mesociclòn, pòdon venir relativament estables e se mantenir en plaça sus de distàncias importantas. Dins certanei cas, la chavana pòu alora engendrar plusors tornados e se parla de còps de « familhas de tornados ». Per exemple, lo 3 de mai de 1999, 66 tornados se formèron en Oklahoma e en Kansas. Dins d'autrei cas, se fòrma totjorn un tornado unic mai son existéncia dura generalament plusors oras.

Embut 

Leis embuts dei tornados presentan de variacions importantas de talhas e de formas. Es donc sovent malaisat de determinar l'intensitat dau fenomèn a partir de l'aspèct dau revolum. Pasmens, i a quauquei trachs mai ò mens generaus.

Dins lei tornados pus febles, onte lei vents passan pas 180 km/h, l'embut es sovent drech, lisc e non turbulent. Ambé l'intensificacion dau fenomèn, l'embut comença pauc a pauc de venir turbulent e tumultuós. Enfin, pendent lei fenomèns pus violents, de tornados segondaris pòdon se formar a l'entorn dau revolum principau. Lei vents i son sovent fòrça rapids que pòdon i agantar, a la basa, 480 km/h.

Certanei tornados presentan tanben d'embuts multiples :
 lei tornados de revolums multiples son de tornados compausats de plusors revolums contenguts dins un revolum principau. Aquelei tornados son fòrça destructors
 lei pareus tornado principau - tornado satellit qu'es un fenomèn rar e fòrça mau conegut. Son caracterizats per la formacion d'un pichon revolum independent que vira a l'entorn d'un tornado pus important. Un tornado satellit se fòrma generalament a l'entorn d'un tornado ja format. Pasmens, existís un cas ont un tornado independent foguèt satellizat per un revolum pus important.

Occuréncia 

Lei tornados se fòrman principalament dins lei regions subtropicalas umidas, especialament dins lei zònas agricòlas. D'efiech, aquelei regions presentan de condicions fòrça favorablas amb un taus d'umiditat important e de chavanas violentas. Pasmens, coma lei tornados necessitan tanben, per se formar, de condicions particularas de cisalhament dei vents, lei pus violentas apareisson pas necessariament dins lei mitans fòrça umids.

Lei regions pus favorablas a la formacion de tornados se tròban ai País Bas, au Reiaume Unit, dins certanei regions balticas, en Itàlia, en Alemanha, ais Estats Units d'America, en Uruguai e dins lei regions vesinas, en Bangladèsh,dins l'oèst d'Austràlia e en Africa dau Sud. Pasmens, de tornados pòdon se formar en la màger part d'America dau Nòrd e d'Euròpa, en Japon, lòng de la costat orientala de China, lòng de la vau de Ganges, ai Filipinas, en Austràlia, en Nòva Zelanda, en Africa dau Sud, en Uruguai e dins lo nòrd-èst d'Argentina.

En Occitània, l'endrech pus favorable a la formacion de tornados es lo departament de Var, especialament la zòna litorala dau Tolonenc e dau massís dei Mauras. D'autrei regions propícias son lei departements dei Bocas de Ròse e d'Erau e lei regions situadas a l'entorn de Lemòtges, de Periguers e de Brageirac.

Autrei fenomèns meteorologics semblant lei tornados 

Existís divèrsei fenomèns similars ai tornados qu'entraïnan la formacion d'embuts :
 lei trombas marinas son de colonas formadas d'una mesclada d'aiga e d'aire. Se fòrman quand un jaç d'aire freg passa au dessüs d'una massa d'aiga cauda. Lo fenomèn dispareis quand arriba sus una estenduda de tèrra. Lei vents pòdon i agantar 100 km/h e lo fenomèn es perilhós per lei naviris e leis aeronaus. En revènge, presenta pas, ò pauc, de dangiers per lei vilas e seis abitants. Pasmens, certanei trombas – dichas trombas tornadicas – son en realitat de tornados que pòdon passar sensa dificultat de la mar a la tèrra e i congrear de degalhs.
 lei revolums de poussa se fòrman per bèu temps quand una massa d'aire eissucha e instabla intra en rotacion e leva la poussa ò l'arena dau sòu. Aquelei revolums an un diamètre de quauquei centimètres a un desenau de mètres amb una extension verticala de quauquei mètres a mai d'un quilomètre. Presentan generalament ges de perilh mai lei pus poderós son capables de levar d'objèctes pesucs.
 lei revolums de fuòc se fòrman quand lei condicions favorablas a un revolum de poussa apareisson durant un incendi.
 lei revolums de vapor se fòrman d'ivèrn, se lei vents au una velocitat de mai de 40 km/h, quand una massa d'aire fòrça freja (mens de -15°C) passa au dessüs d'una estenduda d'aiga non gelada.

Mecanisme de formacion

Condicions de formacion 

Tres condicions son necessàrias, au sen d'una chavana, a la formacion d'un tornado :
 un cisalhament important dei vents dins lei premiers quilomètres de l'atmosfèra, es a dire una diferéncia de velocitat importanta entre dos ponchs d'altituds similaras.
 un important corrent ascendent dins una massa d'aire instable. Es generalament entraïnat per l'efiech de la possada d'Arquimèdes sus un flux d'aire caud.
 de vents de superficia permetent de concentrar lo revolum.
La preséncia d'un corrent d'aire descendent favoriza mai l'aparicion d'un tornado mai es pas indispensabla.

La formacion de corrents d'aire ascendents 

Una chavana violenta es entraïnada per lo rescòntre entre un jaç d'aire caud e umid d'altitud bassa e un jaç d'aire freg e eissuch d'altitud auta. D'efiech, la possada d'Arquimèdes favoriza la montada dei massas d'aire caud dins lei jaç superiors de l'atmosfèra onte son refrejats entraïnant la condensacion de l'aiga e la formacion de precipitacions.

Pasmens, la formacion dei gotas libera de quantitats importantas de calor. Dins lo cas de chavanas fòrça importantas, aquela liberacion limita lo refrejament dei massas d'aire caud que pòdon donc contuniar de montar dins l'atmosfèra. Aquela ascension permet donc de crear e de renfòrçar una depression que va permetre la formacion de corrents ascendents poderós e duradís.

La formacion de corrents d'aire en rotacion 

Dins de condicions de cisalhament important dei vents, la diferéncia de velocitats pòu entraïnar l'aparicion d'un movement de rotacion dei vents a l'entorn d'un aisse orizontau. Dins certanei cas, aquelei vents pòdon intrar en interaccion amb un corrent ascendent. L'aisse de rotacion pòu alora bassacular e venir verticau. Puei, sota son influéncia, va entraïnar la mesa en rotacion dau corrent ascendent. Aqueu fenomèn de rotacion comença generalament dins lo troposfèra, entre quatre e uech quilomètres d'altitud. Lo diamètre d'un tal revolum, dich mesociclòn, pòu agantar un vintenau de quilomètres.

Intensificacion dei vents 

Dins un mesociclòn, l'aire circula aisament a l'entorn e lòng de l'aisse ciclonic. Pasmens,, pòu pas se'n raprochar ò se'n alunchar. Aquò entraïna la formacion d'una « muralha d'aire » entre la massa ciclonica e lo rèsta de la chavana. La consequéncia principala es una disparicion dei cambis d'aire entre lo ciclòn e lei jaç mejans e superiors de l'atmosfèra. En revènge, d'aire es totjorn aspirat per la basa dau revolum. Aquela aumentacion de la massa d'aire ciclonica entraïna un intensificacion dau corrent ascendent revolumaire e dei vents.

Concentracion 

L'intensificacion dei vents entraïna una aumentacion de sa velocitat, çò que favoriza la propagacion dau revolum vèrs lo debàs e qu'estira la colona d'aire. Lei vents se raprochan alora de l'aisse de rotacion e sa velocitat aumenta. En parallèl, la propagacion dau revolum vèrs lo sòu entraïna la formacion d'un embut nivolós. Lo tornado se fòrma quand l'embut aganta lo sòu.

Dissipacion 

Lei condicions permetent la formacion d'un tornado resultan d'un equilibri instable. D'efiech, lo corrent ascendent ò lo cisalhament dei vents pòdon èsser modificats per la chavana durant son desplaçament. Lei variacions condicions de fretament entre lo sòu e la basa dau mesociclòn pòdon tanben trebolar lo revolum. Dins aquelei cas, lo tornado feblís e disparéis.

Destruccion, intensitat e proteccion

Poder destructor 

Un tornado es un fenomèn destructor que pòu causar de degalhs importants lòng de son percors. Lei destruccions demòran pasmens sovent localizadas a un corredor estrech car la poissança dei vents s'atenua rapidament en fòra dau revolum.

D'un biais generau, un tornado pòu entraïnar de degalhs segon tres manieras diferentas :
 la pression dei vents còntra un obstacle pòu entraïnar sa rompedura se vèn superiora a la resisténcia de sei materiaus.
 la diferéncia de pression entre doas fàcias diferentas d'un obstacle pòu permetre ai vents de lo solevar e de l'emportar. Aqueu fenomèn es generalament a l'origina de la destruccion dei construccions umanas situadas sus lo passatge dau revolum. D'efiech, lei vents destruson lei fenèstras e intran dedins. La teulissa es alora solevada e emportada.
 lei brigas solevats per lei vents vènon de projectils capables d'infligir de degalhs segondaris.

Intensitat dei tornados 

L'intensitat dei tornados es generalament mesurada a partir de l'escala de Fujita (tanben dicha escala de Fujita-Pearson) ò de l'escala de Fugita melhorada. La premiera foguèt definida en 1971 per Ted Fujita (1920-1998) e Allen Pearson (nascut en 1925). Es principalament basada sus l'observacion dei destruccions, çò que suscitèt quauquei criticas car la resisténcia dei construccions varia segon lei regions. En 2007, foguèt donc adoptada l'escala melhorada qu'es mai centrada sus la velocitat dei vents. Pasmens, lei dos sistèmas son totjorn utilizats.

Escala de Fujita

Escala de Fujita melhorada

Proteccion còntra lei tornados

Deteccion 

La deteccion dei tornados es la premiera etapa dau procès de proteccion dei populacions. Divèrsei metòdes existisson anant de la cèrca visuala a la prediccion meteorologica. Lo pus eficaç es de detectar, amb un radar meteorologic d'efiech Doppler, la formacion d'estructuras dichas « ecò de cròc » dins una chavana car son caracteristicas de la preséncia d'un mesociclòn.

Aquela tecnica permet de trobar lei zònas perilhósas. Per confiermar la preséncia d'un tornado, es necessari de dispausar d'un segond radar d'efiech Doppler. De preferéncia, aqueu radar dèu se situar a un cinquantenau de quilomètres e observar lo fenomèn segon un angle diferent. Aquò permet alora de calcular la velocitat dei vents e la distribucion dei corrents ascendents e de preveire la formacion d'un tornado.

Informacion 

En certanei país, especialament ais Estats Units dins leis Estats dau Tornado Alley, de servicis d'informacions e d'alèrta permèton de prevenir lei populacions de la preséncia de tornados. Aquò permet l'entraïnament de sirènas, de difusar de messatges a la radiò ò a la television, de mobilizar de personaus e de durbir de sostas.

Mesuras de proteccion 

Dins lei regions onte lei tornados son relativament rars, coma Occitània, i a ges d'estructuras dedicadas a la proteccion dei populacions. Lei recomandacions de basa son :
 de se refugiar dins una cròta, un sota-sòu ò dins una pèça situada au centre d'una abitacion.
 de s'alunchar dei pòrtas e dei fenèstras.
 de protegir sa tèsta ambé sei braç. Es tanben possible de se protegir amb un matalàs, de coissins e de cubèrtas.
 de pas demorar dins un veïcul (veitura, camion, caravana...) ò una construccion leugiera (cabana...).
 en plen aire, de s'alongar dins un valat ò un vadre.
Dins lei país ben preparats au fenomèn, de sostas collectivas ò individualas existisson. Son de mena de casamata permetent de se protegir còntra lei vents e de sortir après lo passatge dau revolum.

Liames intèrnes 

 Raissa descendenta, autre fenomèn destructor associat a de chavanas violentas.

Bibliografia 

 Domergue Sumien, Lo tornado, Questions de lenga occitana, 7 de març de 2016, .

Nòtas e referéncias