پرقدرت ترین توفان ها

توفان پيچنده و توفند: پر قدرت ترين توفان ها


حوالي غروب 24 ژوئن 2003، دهكدة كوچك منچستر در داكوتاي جنوبي، در هم پيچيده شد: ديوارها، سقف‌ها، نرده ها، تلويزيون، يخچال و ... همه از زمين كنده و در يك توفان پيچندة تاريك و ضخيم با قطر نيم كيلو متر نا پديد شدند. سرعت اين توفان 322 كيلومتر در ساعت بود. حدود يك مايل آنطرف تر، ركس جير از پشت پرده، بلعيده شدن دهكده را مي ديد. اما به نظر مي رسيد توفان در جاي خود ثابت مانده، نه به چپ مي‌رفت نه به راست. چند لحظه طول كشيد تا ركس كه از وحشت خشك شده بود، تشخيص داد اين به چه معني است. طوفان مرگبار مستقيم به سمت او در حركت بود. با آنچه او ديده بود، مطمئن بود كه حتي در زيرزمين هم امن نخواهد بود، به سرعت همسر و برادرش را در ماشين انداخت و در جهت مخالف حركت توفان حركت كرد. اما درهمان زمان، دو محقق در خلاف جهت و به سمت اين هيولا پيش مي رفتند. آنها چند جعبة فولادي 20 كيلو گرمي را در مسير حركت اين توفان قرار دادند. در داخل آن يك دوربين فيلمبرداري و 3 دوربين عكاسي جاسازي شده بود. توفان 80 ثانيه بعد به اولين جعبه رسيد و...



در آسمان چه مي‌گذرد؟

توفان هاي پيچنده (Tornadoes) و توفند‌ها (Hurricanes) درمناطق گوناگون با نام هاي متفاوت و جلوه هاي خاص ظاهر مي شوند و بيشترين ميزان خسارت‌هاي جاني و مالي را از بين كل توفان ها در پي دارند اين توفان‌ها بر حسب نحوه تشكيل؛ محل تشكيل و ساير خصوصيات به نام هاي مختلف خوانده مي‌شوند:



توفند‌ها(Hurricanes): بر فراز اقيانوس‌هاي گرم استوايي تشكيل مي‌شوندو سواحل مناطق مختلف دنيا را در هم مي‌كوبند. در اقيانوس آرام و آسياي جنوب شرقي به آنها تايفون( Typhone) مي گويند ، در اقيانوس هند به‌ نام سايكلون( Syclone) معروفندو درسواحل درياي كارائيب، هاريكن(Hurricane) ناميده مي‌شوند.

تـوفان هاي پيچنده(Tornadoes): تورنادو ها مي توانند در هر نقطة زمين بوجود آيند، اما فراوانترين محل تشكيل آنها، شرق كوه هاي "راكي" در ايالات متحده است. آنها يكي از پرقدرترين توفان‌ها محسوب مي‌شوند. اگر در صحرا ايجاد شوند، قدرت زيادي ندارند و تنها ماسه‌ها را با خود بلند مي كند كه به آن گرد باد مي‌گوييم. در آفريقا آنها را سايمون (Symoon) مي‌نامند. اگر بر روي آب تشكيل شوند فوران‌هاي آب ) (Waterspout ناميده‌مي‌شوند.

مقدمه ايجاد اين توفان‌ها، توفان تندري( Thunderstorm) است. توفان هاي تندري در هواي گرم و مرطوب ايجاد مي شوند. اغلب با تگرگ، بادهاي شديد و توفان هاي پيچنده همراهند. در عرض هاي پايين تر توفندها(Hurricanes) و توفان هاي استوايي نيز با آنها همراه مي‌شوند. فشار كم و هواي گرم و مرطوب، شرايط را براي ايجاد Supercells ( توفان تندري بسيار سهمگين و نادر) فراهم مي‌كند كه به نوبة خود، شرط تشكيل توفان پيچنده است. منبع انرژي توفان تندري و پيچنده يكي است: گرماي پنهاني موجود در هواي گرم و مرطوب. به خاطر داشته باشيد كه شما نمي توانيد اين گرماي پنهاني را با دماسنج اندازه بگيريد.

رادارهاي دوپلر(Doppler) تشكيل و حركت توفند ها را تعقيب مي كنند و معمولا به موقع، تشكيل توفان پيچنده را پيش بيني مي نمايند و از اين طريق جان بسياري را نجات مي‌دهند. عكس هاي ماهواره‌اي، تصاوير شگفتي از اين نيرو‌هاي عظيم طبيعت به نمايش مي‌گذارند. اگر شما هم به زيبايي خلق نيرو‌هاي شگفت طبيعت علاقمنديد، در خواندن اين مطلب، با ما همراه باشيد!



توفندها:

همانطور كه مي دانيد، خشكي‌ها سريعتر و بيشتر از آب گرم مي‌شوند. جزاير كوچك استوايي كه در اقيانوس پراكنده‌ اند، در روزهاي گرم به يك نقطه داغ در ميان اقيانوس سرد تبديل مي شوند. هواي بالاي جزيره هم باطبع داغتر از هواي اطرافش مي‌شود و به طرف بالا مي‌رود. به محض جابه جا شدن هواي گرم، هواي سردتر، از اطراف براي پر كردن جاي آن به آن سمت جريان مي يابد. اگر جزيره خيلي داغ نباشد، اين جابه‌جايي، نسيم ملايم دريايي را سبب مي شود، اما اگر هوا خيلي گرم شود سريع بالا مي رود و باد هاي شديد از فواصل دور به‌آن طرف وزيدن مي‌گيردو به اين ترتيب، پديدة ديگري رخ مي‌دهد.



فرض كنيد باد از استوا به طرف جزيره اي كه 100 مايل در شمال آن قرار گرفته، بوزد. چون زمين به‌ دور محور خود مي چرخد، جزيره، دريا و هواي بالاي آن نيز، مي‌چرخند، بنابراين باد عملا نه به شمال بلكه به طرف شرق حركت مي كند. چون زمين در استوا بزرگترين دايره را دارد، حركت شرقي باد سريع‌تراز حركت شرقي جزيره است. بنابر اين ظاهرا باد هرگز به جزيره نمي رسد . اما واقعيت اين است كه هر چه باد، به جزيره نزديكتر شود، قدرت مكش ناشي از برخاستن هواي گرم، بيشتر مي‌شود و در نتيجه باد با يك انحناي بسيار شديد، به طرف جزيره تاب مي‌خورد كه نتيجة آن يك چرخش عظيم است. همة بادها يي كه از جهات مختلف به سمت جزيره حركت مي‌كنند،همين شرايط را دارند. بنابر اين آنچه ايجاد مي شودمجموعه اي از باد‌هاي وزنده است كه حول يك محور خالي( هواي گرم بالا رفته) جمع مي‌شوند. هوا خيلي به آهستگي به درون اين مركز خالي نفوذ مي‌كند تا جاي خالي هواي داغ را بگيرد. اين عمل ممكن است روزها به‌طول انجامد. در اين مدت ( گاهي 2- 3 هفته) بادهاي جانبي، اين تودة چرخنده و توفاني عظيم را با خود جابه جا مي كنند . اگر دريا نوردان با يك توفند مواجه شوند، نتيجه اش باد هاي سهمناك، امواج خروشان و باران سنگين است. اما در مركز توفان، بادها متوقف مي‌شوند، ابرها بازمي‌شوند، هر چند امواج سهمگين برقرارند. كمتر كشتي مي‌تواند از اين موقعيت جان سالم به در برد. مگر اينكه كاملا مجهز باشد. اين نقطه را" چشم توفان" مي‌نامند. فشار هوا اينجا بسيار پايين است و دريا نوردان مي‌دانند كه هنوز نيمة ديگر توفان در پيش است زيرا آنها در مركز توفان قرار دارند. علاوه بر وجود جزاير، بالا رفتن سريع هواي گرم در اثر توفان تندري نيز مي‌تواند سبب ايجاد توفند شوند. همانطور كه در خشكي باعث ايجاد توفان پيچنده مي‌شوند. اگر آب دريا هم به اندازة كافي گرم شود، همين اتفاق مي‌تواند بيافتد. در اين صورت دماي آب براي تشكيل توفند بايد بيشتر از 5/26 درجة سانتيگراد باشد. نقشه زير نمايشگر دماي سطح آب در نيمكرة شمالي است. نقاط زرد ، نارنجي و قرمز دماي مناسب براي تشكيل توفند‌ها است. علاوه بر دماي بالاي آب دريا، رطوبت نسبي بالا نيزدر تروپوسفر مياني يا پائيني لازم است. اين امر باعث افزايش گرماي نهان در منطقه مي‌شود.





طول عمر هاريكن ها از تشكيل تا تخريب دو تا سه هفته است. آنها با رسيدن به آبهاي خنك تر يا خشكي ، به سرعت انرژي خود را از دست مي دهند و از شدت و قدرتشان كم مي‌شود.



توفان هاي پيچنده: اكثرا در بهار و تابستان ديده مي شوند. هر سال حدود 800 توفان گزارش مي شودكه منجر به كشته شدن 80 نفر و مجروح شدن 1500 نفر مي‌گردد. آنها به همراه توفان تندري( Thunderstorm ) تشكيل مي شوند و در آغاز شكل گيري، نامرئي هستند تا اينكه آنقدر گرد و خاك و ش‍ئ با خود بلند مي كنندتا از دور ديده شوند. به ندرت اتفاق مي‌افتد كه چند توفان پيچنده با هم ايجاد شوند.

توفانهاي پيچنده از لحاظ قدرت به سه دسته تقسيم مي شوند:

1- توفان‌هاي ضعيف: 69 % كل توفان‌هاي پيچنده، كمتر از 5% آنها منجر به مرگ شده اند، طول عمري بين 1-10 دقيقه دارند. سرعت باد كمتر از 110 مايل در ساعت است.

2- توفان هاي قوي: 29% كل توفان‌هاي پيچنده ، 30% انها منجر به مرگ مي‌شوند، طول عمرشان بيش از 20 دقيقه است. سرعت باد بين 110-205 مايل در ساعت است.

3- توفان هاي مخرب: 2% كل توفان‌هاي پيچنده ، 70% آنها منجر به مرگ مي‌شوند. طول عمرشان تا 1 ساعت هم مي رسد. سرعت باد بيش از 205 مايل در ساعت است.



باور‌هاي غلط از تورنادو:

باور:نواحي نزديك رودخانه ها، درياچه‌ها و كوه‌ها از خطر توفان در امانند.

واقعيت: هيچ مكاني از خطر توفان‌هاي پيچنده در امان نيست.در اواخر دهة 80، توفاني پارك طبيعي Yellowstone را در نورديد. مسير توفان از بالا به پايين 10000 فوت بود.

باور:كاهش فشار ايجاد شده توسط توفان سبب انفجار خانه‌ها مي‌شود.

واقعيت: باد شديد و برخورد آن به ساختمان ها و نفوذ آن به داخل خانه ، سبب فرو پاشي ساختمان‌ها مي‌شود.

باور: پنجره‌ها بايد باز گذاشته شوند تا تعادل فشار در خانه برقرار شود و حداقل خسارت بوجود آيد.

واقعيت: پنجره هاي باز اجازه مي دهند باد ويرانگر به داخل خانه بوزد. پنجره ها را به حال خود بگذاريد و هر چه سريع تر خود را به محلي امن برسانيد!



تناوب توفان‌هاي پيچنده :

توفان‌هاي پيچنده در هر زماني از سال مي توانند بوجود آيند اما فصل رايج آنها در عرض‌هاي پايين، اسفند تا ارديبهشت است و در عرض‌هاي بالا، در تابستان رخ مي‌دهند. تشكيل آنها معمولا در بعد از ظهر و غروب است اما گاهي صبح هم ديده شده اند. جهت حركت آنها بيشتر از جنوب غرب به شمال شرق است اما در جهات ديگر هم حركت مي كنند.



سرنخ‌هاي محيطي:

هنگام ظاهر شدن توفان‌هاي پيچنده ، معمولا اين علائم ظاهر مي‌شود: آسمان تيرة سبز رنگ، ابرهاي ديواره اي، تگرگ هاي درشت، غرش بلند مانند قطار.



توفان‌هاي پيچنده چگونه تشكيل مي‌شوند؟

مراحل تشكيل توفان‌هاي پيچنده عبارتند از:

1.
يك ساندويچ بزرگ از لايه هاي هوا در اتمسفر تشكيل مي‌شود. هواي داغ و مرطوب زير هواي سرد و خشك قرار مي گيرد. يك لايه هواي پايدار گرم و خشك ، بين اين دو لاية فعال قرار دارد.
2.
لايه پايدار مياني بوسيله باد در لايه هاي بالايي اتمسفرسوراخ شده، از بين مي رود.
3.
هواي داغ پايين بالا مي‌رود و در هواي كم فشار بالايي منبسط مي شود.
4.
همچنانكه هوا سرد مي‌شود، رطوبت موجود در آن متراكم مي‌شود. گرماي پنهان آزاد مي‌شود كه نتيجه‌اش گرم شدن هوا و فعال شدن آن مي شود. سرعت جريان هوا به بيش از 150 مايل بر ساعت مي‌رساند. در اين حالت توفان تندري ايجاد شده است.
5.
توفان تندري ممكن است در اثر باران يا تگرگ شديد از بين برود و يا مي‌تواند به يك تورنادو تبديل شود.
6.
بر هم كنش بين هوا در ارتفاعات مختلف، رطوبت ها و دماهاي مختلف، سبب ايجاد باران، رعد و برق، چرخش هوا و در نهايت يك مزوسيكلون(Mesocyclone ) مي‌شود. مزو سيكلون، ناحية چرخشي توفان است كه قطري معادل 2-6 مايل دارد. توفان هاي پيچنده از مزوسيكلون ايجاد مي‌شوند اما هر مزوسايكلوني منجر به توفان پيچنده نمي‌شود. چرخش ها در نيمكرة شمالي در جهت عقربه‌هاي ساعت است.
7.
توفان‌هاي پيچنده در پايين مزوسيكلون تشكيل مي شود. هر چه ستون هواي چرخنده باريك تر مي‌شود، سريعتر مي‌چرخد. اين چرخش بصورت افقي است. اما اگر باد جنوبي در نزديك زمين بوزد( فلش نارنجي) و باد غربي از بالاي آن بوزد( فلش آبي)، شكست باد( جايي كه جهت وزش باد تغيير مي‌كند) سبب مي شود تا ستوني از هوا در نزديكي زمين به چرخش در آيد. ( فلش صورتي). در نتيجه اين نيروهاي فيزيكي، گردباد به موقعيت عمودي در مي‌آيد.



تهيه و تنظيم: سحرناز تاج‌بخ
منبع: موزه علوم زمین