토네이도 작동 방식

신화는 환상적이고 파괴적인 생물로 가득 차 있습니다. 도시 수준의 천사가 아니라면 순진한 도시에 복수심에 불타는 거인입니다. 실제로 우리가 겪을 수 있는 모든 재난은 자연 현상과 인간의 의지로 인한 것입니다. 그러나 우리 세상의 모든 파괴적인 힘 중에서 토네이도와 같은 신화 속 괴물의 포악함과 형태를 닮은 것은 없습니다. 이 폭풍은 구름 에서 단검처럼 내려옵니다 . 그들은 타이탄과 같은 가장 높은 건물 위에 우뚝 솟아 있습니다. 그리고 주변 환경에 대해 비난할 때 종종 악의적이고 사려 깊은 의도로 행동하는 것처럼 보입니다.

두려움과 미신을 제쳐두고 자연계에서 가장 멋진 광경 중 하나에 직면하게 됩니다. 이 뒤틀린 폭풍 기둥은 풍속이 318mph(512kph)에 도달할 수 있고 가로로 마일을 측정하여 지구에 상처를 입히고 그 과정에서 집과 건물을 파괴합니다. 하지만 세계의 일부 지역에서는 이러한 강력한 폭풍이 정기적으로 발생합니다. 미국에서만 연간 1,000회 이상의 토네이도가 발생하며 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에서 폭풍이 보고되었습니다[출처: Tarbuck ].

대부분의 폭풍은 약하고 인구 밀도 가 낮은 지역에서 발생하지만 토네이도는 대도시 지역을 강타하는 것으로 알려져 있으며 많은 도시와 도시에 큰 피해를 입혔습니다. 1925년에 미국의 악명 높은 3국 트위스터가 미주리, 일리노이, 인디애나 일부를 강타하여 695명의 목숨을 앗아갔습니다.

내용물

1. 욕조가 토네이도에 대해 배울 수 있는 것
2. 토네이도와 뇌우
3. 토네이도 등급

물 을 빼는 동안 욕조나 세면대에서 소용돌이가 형성되는 것을 본 적이 있다면 직장에서 토네이도의 기본을 목격한 것입니다. 또한으로 알려진 드레인의 소용돌이, 소용돌이 때문에 배수가 물 본문에 작성하는 하강 기류의 형태. 배수구로 흐르는 물의 하향 흐름이 회전하기 시작하고 회전 속도가 빨라짐에 따라 소용돌이가 형성됩니다.

왜 물이 회전하기 시작합니까? 많은 설명이 있지만 여기에 대해 생각해 볼 수 있는 한 가지 방법이 있습니다. 배수구가 만드는 흡입 쪽으로 갑자기 당겨진 물 속의 입자로 자신을 상상해 보십시오. 처음에는 배수구를 향해 가속하는 자신을 발견할 것입니다. 그런 다음 말 그대로 반전이 있습니다. 이전 운동량과 동시에 배수구를 향해 돌진하는 다른 입자의 수 ​​때문에 도착했을 때 흡입 지점의 한쪽으로 밀려날 가능성이 있습니다. 그 편향은 나방이 빛을 향해 나선형으로 들어가는 것처럼 흡입 지점으로 나선형 경로를 설정합니다. 나선이 한 방향으로 시작되면 도달하는 다른 모든 입자에 영향을 미치는 경향이 있습니다. 매우 강한 나선형 경향이 생성됩니다. 결국 거기'소용돌이를 생성하기에 충분한 나선형 에너지.

소용돌이는 분명히 일반적인 현상입니다. 결국, 욕조와 싱크대에서 항상 볼 수 있습니다. 작은 먼지 악마는 바람이 뜨거운 사막 위로 흐를 때 때때로 형성되며, 산불 은 화염 소용돌이 라고 불리는 화염과 재의 상승 소용돌이를 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 과학자들은도에 먼지 악마를 관찰 한 화성 과 발견 태양 토네이도 으로부터 밖으로 채찍질 태양 .

토네이도에서 물 대신 공기를 제외하고는 욕조의 예에서와 같은 종류의 일이 발생합니다. 지구의 바람 패턴 의 상당 부분 은 주변 지역에서 더 차갑고 높은 압력의 공기를 끌어들이는 저기압 중심에 의해 결정됩니다. 이 기류는 저압 공기를 더 높은 고도로 밀어 올리지만 공기가 가열되고 그 뒤에 있는 모든 공기에 의해 위쪽으로 밀려납니다. 토네이도 내부의 기압은 주변 공기보다 최대 10% 낮기 때문에 주변 공기가 더욱 빠르게 유입됩니다.

토네이도는 갑자기 생겨나는 것이 아니라 뇌우에서 발생합니다. 이 곳에서는 이미 일을 시작하기 위해 따뜻하고 낮은 압력의 공기가 안정적으로 위쪽으로 흐르고 있습니다. 마치 록 콘서트가 폭동을 일으킬 때와 같습니다. 조건은 이미 불안정했습니다. 그들은 단지 더 위험한 것으로 확대되었습니다.

천둥 번개 자체는 다른 많은처럼 형성 구름 , •의 따뜻하고 습한 공기 질량이 원인 상승 및 냉각되어 물 구름으로 응축 증기를. 그러나 상승기류가 계속된다면 이 구름 덩어리는 계속 증가하여 우리가 살고 있는 대기의 최하층인 대류권 까지 12,192m 이상 상승 할 것입니다. 전형적인 뇌우 구름은 엄청난 양의 구름을 축적할 수 있습니다. 에너지. 조건이 맞으면 이 에너지는 구름으로 거대한 상승기류를 생성하지만 에너지는 어디에서 오는 것일까요?

구름은 수증기가 공기 중에 응결될 때 형성됩니다. 이러한 물리적 상태의 변화는 열을 방출하며 열은 에너지의 한 형태입니다. 뇌우 에너지의 상당 부분은 구름을 형성하는 응결의 결과입니다. 응축된 물 1g은 약 600칼로리의 열을 발생시키며, 물 1g당 또 다른 80칼로리의 열은 상층 대기의 결빙에서 발생합니다. 이 에너지는 상승기류 온도와 상승 및 하강 공기 운동의 운동 에너지를 증가시킵니다. 평균 뇌우는 약 10,000,000kW-시간의 에너지를 방출합니다. 이는 20킬로톤의 핵탄두에 해당합니다[출처: 브리태니커 ].

에서 슈퍼 셀 뇌우 의 상승 기류는 특히 강하다. 그것들이 충분히 강하면 싱크대에 물 소용돌이가 형성되는 것처럼 공기 소용돌이가 발생할 수 있습니다. 이 토네이도의 전조는 중간 저기압 이라고 하며 일반적으로 2~6마일(3~10km) 너비입니다. 중간 저기압이 형성되면 폭풍이 약 30분 안에 토네이도로 확대될 확률이 약 50%입니다.

일부 토네이도는 단일 소용돌이로 구성되지만 다른 경우에는 여러 흡입 소용돌이 가 토네이도의 중심을 중심으로 회전합니다. 이러한 폭풍 속의 폭풍은 직경이 약 9미터로 더 작을 수 있지만 매우 강력한 회전 속도를 경험합니다.

토네이도는 거대한 소용돌이 모양의 밧줄로 뇌운에서 내려옵니다. 200~300mph(322~483kph) 범위의 풍속은 드문 일이 아닙니다. 소용돌이가 지면에 닿으면 소용돌이치는 바람의 속도(상승 기류와 기압 차이도 포함)가 막대한 피해를 입히고 가옥을 찢고 잠재적으로 치명적인 파편을 날릴 수 있습니다.

토네이도는 상위 뇌운의 경로에 의해 제어되는 경로를 따르며 종종 도약하는 것처럼 보일 것입니다. 홉은 소용돌이가 방해받을 때 발생합니다. 당신은 아마도 욕조의 소용돌이를 방해하는 것이 쉽다는 것을 보았을 것입니다. 그러나 그것은 다시 바뀔 것입니다. 토네이도의 소용돌이에도 같은 일이 일어날 수 있어 토네이도가 붕괴되고 경로를 따라 재형성됩니다.

더 작은 토네이도는 1마일 미만의 땅을 덮고 몇 분 동안만 번성할 수 있습니다. 그러나 더 큰 폭풍은 90마일(150km) 이상을 덮고 길을 따라 거의 지속적인 피해를 입히면서 몇 시간 동안 지상에 남아 있을 수 있습니다.

이 시점에서 토네이도가 결국 어떻게 소멸되는지 궁금할 것입니다. 과학자들은 이 치명적인 폭풍이 어떻게 죽었는지에 대해 여전히 논쟁하고 있지만, 가장 유력한 용의자 중 하나는 다름 아닌 모성 뇌우인 회전하는 중간 저기압입니다. 토네이도는 불안정성과 회전이 필요합니다. 공기 흐름을 방해하고 습기를 제거하거나 뜨겁고 차가운 공기의 불안정한 균형을 파괴하여 기능을 할 수 없습니다. 종종 토네이도는 떨어지는 강수량으로 인한 차가운 공기 유출 이 균형을 깨뜨리기 때문에 죽을 것 입니다.

토네이도는 지구상 에서 가장 위험한 폭풍 중 하나 이며 기상학자가 조기 경보를 통해 취약한 인구를 보호하기 위해 노력함 에 따라 폭풍을 심각성과 잠재적 피해에 따라 분류하는 데 도움이 됩니다. 토네이도는 원래 후지타 척도(Fujita Scale)로 평가되었으며, 발명가인 시카고 대학 기상학자 T. Theodore Fujita의 이름을 따서 명명되었습니다. 기상학자는 1971년에 풍속과 토네이도에 의한 피해 유형을 기반으로 척도를 만들었습니다. 원래 스케일에는 6개의 레벨이 있었습니다.

F0

F1

F2

F3

F4

F5

2007년 2월 Fujita Scale은 Enhanced Fujita Scale로 대체되었습니다. 새로운 "EF" 스케일은 이전 모델과 유사합니다. 토네이도를 6개의 다른 범주(F0에서 F5 대신 EF0에서 EF5)로 분류합니다. 그러나 EF 척도가 다른 곳은 토네이도의 피해 수준을 평가하는 데 사용되는 기준의 수입니다. 첫째, 손상 표시기가 있습니다. 토네이도에서 손상될 수 있는 물체입니다. 이들은 1(작은 헛간)에서 28(침엽수)까지 분류됩니다. 각 손상 표시기는 다양한 손상 정도 ( DOD )를 경험할 수도 있습니다 . 각 DOD는 예상 풍속에 해당합니다.

예를 들어, 모텔은 깨진 창문(3)에서 대부분의 지붕 붕괴(6), 건물의 완전한 파괴(10)에 이르기까지 10도의 피해를 입습니다. 모텔의 창문이 깨졌지만 더 큰 피해를 입지 않은 경우 예상 가능한 최저 풍속은 74mph(119kph)이고 가능한 최고 속도는 107mph(172kph)입니다. 기상학자들은 이 속도의 평균을 구하는데, 이는 예상 풍속이 시속 89마일(143km)임을 의미합니다. EF 척도를 조사한 결과 시속 89마일은 EF1 범주에 속하므로 토네이도는 EF1로 분류됩니다. EF 척도에 대한 자세한 내용은 공식 NOAA 웹 사이트를 참조하십시오.

토네이도와 폭발하는 집

토네이도가 집을 폭발시킬 수 있다는 말을 들어본 적이 있습니까? 이 특정 신화는 처음에는 그럴듯하게 들립니다. 아이디어는 토네이도가 모든 창문을 열지 않는 한 집 내부의 더 높은 압력으로 인해 집이 폭발할 정도로 대기압을 강하시킨다는 것입니다. 집주인에게 운 좋게도 이것에 대한 진실은 없습니다. 추락한 우주선에 살지 않는 한 집에는 폭발을 피할 수 있는 충분한 환기 장치가 있을 것입니다. 창문을 열면 폭풍이 몰아치는 동안 파편이 당신을 치는 것이 조금 더 쉬워집니다.

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