Wat doet klimaatverandering met tornado’s?

Afgelopen vrijdag werd de VS getroffen door enkele tientallen tornado’s. Vooral het stadje Mayfield in het zuidwesten van Kentucky werd zwaar geraakt. Er vielen waarschijnlijk meer dan honderd doden en van veel gebouwen in het stadje bleef weinig tot niets over. Bij dergelijk extreem weer komt natuurlijk de vraag op of er een invloed van klimaatverandering is. Als het over tornado’s gaat is de vraag niet eenvoudig te beantwoorden.

De meest dodelijke tornado uit de geschiedenis vond bijna een eeuw geleden plaats. Die tornado wordt de Tri-State tornado genoemd, naar de drie staten waar hij op 18 maart 1925 tijdens zijn 352 kilometer lange pad over trok: Missouri, Illinois en Indiana. Het dodental bedroeg 695. De kans op zo’n groot aantal slachtoffers is tegenwoordig aanzienlijk kleiner, hoewel ook de meeste moderne gebouwen niet opgewassen zijn tegen de kracht van een tornado uit de zwaarste categorie. De windsnelheid ligt in zo’n tornado boven de 419 km/uur en kan soms zelfs oplopen tot meer dan 500 km/uur. De belangrijkste vooruitgang wordt gevormd door de sterk verbeterde waarschuwingssystemen, dankzij ontwikkelingen in de telecommunicatie, maar ook in radarsystemen, weermodellen en satellieten. De bevolking kan tegenwoordig ruim van tevoren worden gewaarschuwd om alert te zijn op mogelijke tornado’s. En zodra een tornado wordt waargenomen wordt er alarm geslagen in het gebied dat op een mogelijk pad van de tornado ligt. Wel is de eerste waarneming van een tornado vaak nog visueel. Nachtelijke tornado’s, zoals die in Mayfield, zijn daarom gevaarlijker.

De tornado die Mayfield trof legde in totaal waarschijnlijk ongeveer 240 kilometer af. Het onweerssysteem waaruit de tornado ontstond legde een pad af van 400 kilometer over vier staten: Arkansas, Missouri, Tennessee en Kentucky. Het onweerssysteem genereerde meerdere tornado’s en het is onwaarschijnlijk dat een enkele tornado gedurende die hele afstand aan de grond is gebleven. Het zou de grootste afstand zijn geweest die een tornado ooit heeft afgelegd en in de eerste berichten over de Mayfield-tornado werd daar nog over gespeculeerd. De intensiteit van de storm wordt onder meer geïllustreerd door berichten over radarbeelden die tot op 10 kilometer hoogte materiaal hebben waargenomen dat door de tornado naar boven werd gezogen.

Tornado’s ontstaan bij heel specifieke meteorologische omstandigheden. Die omstandigheden kunnen zich voordoen in een instabiele atmosfeer, die ontstaat bij een warme, vochtige wind onderin de atmosfeer en een koude, droge wind vanuit een andere richting in een hogere luchtlaag. Die koude lucht is zwaarder dan de lucht eronder en op een zonnige dag wordt dat verschil in soortelijk gewicht in de loop van de dag steeds groter. De warme lucht wil opstijgen en de koude lucht wil dalen. In de opstijgende warme lucht ontstaan heftige onweersbuien. Als er ook nog sprake is van windschering – een andere windrichting of -snelheid bovenin de atmosfeer dan aan het oppervlak – kunnen er wervelbewegingen ontstaan in zo’n bui, die soms uit kunnen groeien tot de slurf van een tornado.

Dergelijke omstandigheden komen regelmatig voor in het gebied in de VS dat Tornado Alley wordt genoemd. Hoog in de lucht staat daar dan een noordwesten wind, die koude lucht bevat die door de Rocky Mountains wordt opgetild. De warme wind aan het oppervlak komt vanaf de Golf van Mexico in het zuidoosten. Het voorjaar is de periode waarin in dit gebied de meeste orkanen ontstaan.

De zuidwestpunt van Kentucky ligt net iets buiten het gebied dat traditioneel Tornado Alley wordt genoemd. Bovendien is december niet de maand waarin meestal veel tornado’s voorkomen. Zo bezien zou deze tornado, of de hele serie tornado’s van 10 december, atypisch genoemd kunnen worden. Aan de andere kant heeft Tornado Alley natuurlijk geen harde grens en is er ook nooit sprake geweest van een strak afgebakend tornado-seizoen. Bovendien zijn extreme gebeurtenissen altijd uniek en zullen er dus altijd wel karakteristieken zijn die atypisch genoemd kunnen worden. De specifieke eigenschappen van deze ene tornado, of deze ene uitbarsting van tornado, wijzen niet op een invloed van klimaatverandering. Overigens was het tot nu toe juist een rustig jaar voor wat betreft tornado’s in de VS. En het is al acht jaar geleden dat er voor het laatst een tornado was van de zwaarste categorie.

Of tornado’s in een warmer klimaat in aantal toe of af zullen nemen, meer of minder krachtig zullen worden, korter of langer aan de grond zullen blijven, dat is allemaal hoogst onzeker. Er zijn tal van factoren die meespelen, en die beïnvloed kunnen worden door klimaatverandering. Hoe de optelsom van die factoren uitvalt is moeilijk te zeggen. In een warmer klimaat zit er meer energie in de atmosfeer en het is geen rare gedachte dat stormen daardoor krachtiger kunnen worden. De sterke opwarming van het Noordpoolgebied kan een tegengesteld effect hebben: het temperatuurverschil tussen de koude lucht vanaf de Rocky Mountains en de warme lucht vanaf de Golf van Mexico wordt kleiner. Die warme lucht bevat, door het warmere water van de Golf, wel weer meer waterdamp, wat de systemen die tornado’s genereren heftiger kan maken. Volgens klimaatmodellen zouden de omstandigheden waarin dergelijke systemen ontstaan weliswaar vaker voorkomen, maar daarmee is nog niet gezegd dat ze ook werkelijk meer tornado’s vormen. De specifieke typen windschering en rotatie waaruit tornado’s ontstaan spelen zich af op een schaalniveau dat te klein is voor klimaatmodellen om goed te simuleren.

Maar, ook als er niets verandert in aantal, kracht, of duur, dan is daarmee niet gezegd dat alles hetzelfde blijft. Er zijn aanwijzingen voor een ander soort veranderingen. Tornado’s lijken vaker voor te komen in clusters: er zijn minder dagen met tornado’s, maar als ze voorkomen dan zijn het er vaak tientallen op een dag. Het gebied waar de meeste tornado’s voorkomen lijkt ook te veranderen: het schuift op naar het oosten. Ook lijkt er iets te verschuiven in de seizoenen waarin ze voorkomen. De uitbraak van afgelopen vrijdag lijkt dat te bevestigen. Er zijn vaker tornado’s geweest in december, maar zo’n zware uitbraak in de winter is wel erg uitzonderlijk.

Deze veranderingen kunnen ook invloed hebben op het aantal slachtoffers en op de schade. Er zijn zorgen over de verschuiving van Tornado Alley naar het oosten. Het zwaartepunt van de tornado-activiteit zou hierdoor in een gebied komen te liggen met een hogere bevolkingsdichtheid. Ook zou zo’n verschuiving tot gevolg kunnen hebben dat er vaker zware tornado’s zijn in regio’s die daar niet goed op zijn voorbereid. Clustering van tornado’s zou een probleem kunnen zijn voor hulpverleners. Bij een groot aantal tornado’s in een relatief klein gebied lopen die tegen hun grenzen aan, simpelweg omdat ze niet overal tegelijk kunnen zijn.

Het belangrijkste effect van klimaatverandering op tornado’s zou wel eens kunnen zijn dat ze nog onvoorspelbaarder worden dan ze al zijn. En dat zorgt ongetwijfeld voor extra risico’s. Of het ook een significante risicofactor is, durf ik niet te zeggen.

4 Reacties op “Wat doet klimaatverandering met tornado’s?

  1. Hans Custers

    Een aanvulling, naar aanleiding van wat grafiekjes die ik voorbij zag komen op social media. Al naar gelang hun mening over klimaatverandering zijn er mensen die grafieken laten zien van een afname van het aantal zware tornado’s, of een toename van het totale aantal tornado’s sinds midden twintigste eeuw. Op beiden is wat aan te merken.

    De categorie-indeling van tornado’s gebeurt van oudsher op basis van de aangerichte schade. De kwaliteit van gebouwen is er, zeker in gebieden waar veel tornado’s voorkomen, op vooruit gegaan. Tegenwoordig zal een tornado dus vaak minder schade aanrichten dan een even krachtige tornado in het verleden. De tornado wordt dan ingedeeld in een lichtere categorie.

    Aan de andere kant waren er in het verleden nog geen tornado-jagers die, met de hulp van satellietbeelden en geavanceerde weersverwachtingen, gericht op zoek gingen naar tornado’s. Behalve sensatiezoekers en weerenthousiastelingen zijn er ook teams van wetenschappers die zo, met onder meer mobiele radarinstallaties, tornado’s opsporen. De kans dat een tornado helemaal onopgemerkt blijft is daardoor veel kleiner geworden.

    Wetenschappers zijn daarom erg voorzichtig met de conclusies die ze verbinden aan dergelijke ruwe cijfers. De onzekerheden zijn simpelweg te groot.

  2. Hans

    Is er naast een financieel (schade) criterium een meteorologisch criterium voor kwalifificatie van tornado’s?

    Overigens lees ik je stuk als een illustratie van attributie- perikelen.
    Een ander ding is of (frequentie en locatie van) tornado’s van invloed kunnen zijn op klimaatverandering. En met klimaatverandering bedoel ik niet meer of minder globale T maar verandering in de *dynamiek* van het klimaatsysteem. Als ik het goed heb zijn tornado’s een manier waarop energie wordt gedistribueerd. Ik kan me niet voorstellen dat verschuivingen in die distributie geen impact hebben voor de dynamiek in het energetische totaalplaatje.

  3. Hans Custers

    Goff,

    Traditioneel worden tornado’s geclassificeerd op basis van de waargenomen schade, volgens de Fujita of Enhanced Fujita Schaal. Dat is geen financieel criterium, maar simpelweg een inschatting van de kracht van de tornado op basis van wat er waarneembaar is aan schade. Er was simpelweg niks anders om de windkracht in een tornado te bepalen.

    Tegenwoordig kan die windsnelheid wel worden gemeten met een doppler radar. De VS is in de jaren ’90 begonnen met het opzetten van een netwerk van radarsystemen, maar als ik het goed heb heeft dat pas sinds een jaar of 10 een vrij goede landelijke dekking. En de traditie om visueel de schade te bekijken en aan de hand daarvan de kracht in te schatten is nog steeds in gebruik, begreep ik.

    Het effect van een tornado op het klimaat lijkt me verwaarloosbaar. Een tornado concentreert veel energie in een heel klein gebiedje, maar die energie is maar een minuscule fractie van het totaal in het klimaatsysteem.

  4. Het is bepaald nog niet afgelopen!

    Via deze CNN bijdrage krijgen jullie meer info.
    Groet
    Jip

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s