Trombi (pyörremyrsky)

Trombi tai tornado on pienialainen, hyvin voimakas pyörremyrsky, johon liittyy suppilonmuotoinen pilvi. Se liittyy yleensä ukkospilveen. Tornado on yleensä halkaisijaltaan noin 50–200 metriä, ja sen elinikä on yleensä alle 10 minuuttia mutta joskus kuitenkin huomattavasti enemmän. Tornadoita ei pidä sekoittaa hurrikaaneihin ja muihin trooppisiin hirmumyrskyihin, jotka ovat satojen ja jopa tuhansien kilometrien ja useiden vuorokausien mittakaavassa, eikä myöskään syntymekanismiltaan erilaisiin lumi- ja pölypyörteisiin.

Tornado

Nimitys

Sanalla trombi viitataan yleensä eurooppalaiseen pyörremyrskyyn, ja sanalla tornado viitataan pohjoisamerikkalaiseen pyörremyrskyyn. Veden päällä liikkuvaa tornadoa kutsutaan vesipatsaaksi. Kyse on kuitenkin aivan samasta ilmiöstä.

Rakenne ja muodostuminen

Tornado syntyy tavallisimmin, kun eri ilmakerroksissa tuulet puhaltavat eri suuntiin tai eri nopeuksilla. Silloin syntyy vaakasuora rullamainen pyörimisliike. Voimakas nousuvirtaus nostaa tämän pyörteen osin pystyasentoon.

Tornadon synty maasta katsoen. Vaakasuora rullapilvi laskeutuu alas muuttuen suppiloksi.

Tornadot syntyvät tyypillisesti ukkospilvien yhteydessä. Niiden syntymekanismissa on vielä tuntemattomia osia.

Yleisesti ajatellaan tyypillisen tornadon syntyvän seuraavalla tavalla: Eri ilmakerroksissa tuulet puhaltavat eri nopeuksilla ja ehkä eri suuntiinkin. Tämä synnyttää noiden tuulten väliseen tilaan vaakasuoraa pyörteisyyttä. Ukkospilvessä oleva raju, nopeudeltaan jopa hirmumyrskyn luokkaa oleva nousuvirtaus nostaa tämän vaakasuoran pyörteen pystyyn. Tämän mallin mukaan tornadon synty vaatii maanpinnan lähelle alle 600 m:n korkeuteen heikkoa tuulta ja troposfäärin keskiosiin noin 3 000–6 000 m:n korkeuteen voimakasta tuulta. Tällöin tornadojen syntyä näyttäisi edistävän epävakaa ilmakehä ja suuri tuuliväänne.

Tornadot jaetaan karkeasti kahteen ryhmään: niihin, jotka syntyvät supersolu-ukkospilvien yhteydessä, ja niihin, jotka syntyvät vähäisempien ukkos- tai konvektiopilvien yhteyteen. Tornadon pyörre tulee näkyviin siinä tiivistyvän vesihöyryn tai sen mukanaan imemän pölyn tai roskan ansiosta. Heikoilla tornadoilla ei pyörre ole aina selvästi näkyvissä. Tyypillisesti tornadot ovat korkeintaan muutama sata metriä läpimitaltaan mutta joskus yli kilometrin. Suomen trombien halkaisija on yleensä 10–50 metriä ja kesto vain muutamia minuutteja. Nekin voivat kaataa metsää ja aiheuttaa vahinkoa rakennuksille. Suurempia ja pitempiaikaisempiakin trombeja on kuitenkin havaittu.

Tornadon ulkonäkö ja halkaisija voi vaihdella suuresti: jotkut ovat kapeita ja narumaisia, jotkut suppilomaisia, jotkut hyvin leveitä ja kiilamaisia ja joskus ne muistuttavat ensi näkemältä pikemminkin sumu- tai sadeseinämää. Kiilamaisia tornadoja tavataan pääasiassa supersolujen yhteydessä. Nauhamaiset tornadot ja trombit voivat syntyä monenlaisten ukkos- ja jopa kumpupilvien yhteyteen, ja ne ovat useimmiten heikkoja (Fujitan asteikko 0-1), mutta jotkut näistä voivat tehdä jopa 4. asteen tornadon tuhoa. Kiilamaisen tornadon kadotessa välivaiheena voi olla hyvin voimakas ja suuri nauhamainen tornado.

Supersolu-ukkoset

Supersolutornadon syntymistä edeltää ukkospilven reunaosiin syntyvä tyypillisesti muutaman kilometrin läpimittainen mesosykloni. Tuuli alkaa kiertää tämän mesosyklonin keskusta, aluksi varsin hitaasti. Sopivissa olosuhteissa pystysuuntaiset virtaukset voivat venyttää horisontaalipyörteisyyttä ja pilven alapintaan muodostuu suppilo, joka kurottuu kohti maanpintaa. Pyörteen supistuessa se voimistuu, koska liikemäärämomentin eli pyörimismäärän täytyy säilyä. Mikäli venyminen ja voimistuminen jatkuvat tarpeeksi kauan, suppilo ulottuu maahan ja tornado on syntynyt. Tällä tavoin syntyvät suurimmat ja voimakkaimmat tornadot.

Muut ukkospilvet ja kuuropilvijonot

Ei-supersolutornadot (l. trombit) muodostuvat hiukan eri tavalla; ukkospilven yhteydessä esiintyvä vaakatason pyörteisyys voi joutua nousuvirtaukseen ja venyä pystysuunnassa pitkälti edellä esitetyn tapaan. Suurin osa Suomessa tavattavista trombeista kuuluu tähän ryhmään. Eräät rintamatyypit tuottavat trombeja ja tornadoja enemmän kuin toiset, mutta tarkkoja kriteereitä ei ole kyetty määrittämään. Ne ovat yleensä heikompia ja lyhytaikaisempia kuin supersoluissa syntyneet pyörteet mutta voivat silti aiheuttaa huomattavaa tuhoa. Suppilopilvi on tornado, jonka pyörre ei ulotu maahan asti. Tornadon määritelmään kuuluu olennaisesti pilvestä maahan asti ulottuva pyörre. Tässä tornadot eroavat pölypyörteistä (engl. dust devils), jotka syntyvät auringon lämmittäessä maanpintaa, eikä niihin useinkaan liity mitään pilveä eikä koskaan mesomatalapainetta ylhäällä pilvessä. Toinen vastaava ilmiö on puuskarintamapyörre, joka voi syntyä voimakkaiden ukkos­puuskien ja syöksyvirtausten yhteydessä.

Tornadojen ominaisuuksia

Useimmat tornadot pyörivät syklonaalisesti eli pohjoisella pallonpuoliskolla vastapäivään, eteläisellä myötäpäivään. Toiseen suuntaan pyöriviäkin esiintyy, mutta alle 10 % kaikista tutkituista tornadoista pyörii ”väärään” suuntaan. Maan pyörimisliikkeen vaikutus eli Coriolis-ilmiö ei ehdi olla niiden kestäessä merkittävä tekijä.

Tornadon aiheuttamat tuhot johtuvat pääasiassa niiden erittäin kovista tuulista (jopa 120 m/s). Voimakkaat nousuvirtaukset voivat kuljettaa tavaroita kauaskin. Sen sijaan tornadojen aiheuttama alipaine on tuuleen verrattuna melko vähäinen tekijä: tosin voimakas tornado voi aiheuttaa jopa 100 hPa:n paine-eron ympäristöön, mutta niin voimakkaan tornadon tuulet tuhoavat tielle osuvat rakennelmat ennen kuin paine-ero ehtii niihin mitenkään vaikuttaa. Tornadojen tuhoa mitataan Fujitan asteikolla tai Torron asteikolla. Ainakin joskus suuremmat tornadot koostuvat itse asiassa useammasta pienemmästä alipyörteestä, jotka kiertävät tornadon keskustaa. Lisäksi suurien tornadojen ympärillä voi esiintyä pienempiä ja lyhytaikaisempia sisartornadoja.

Esiintyminen ja havaitseminen

Tornadoja voi esiintyä maailmanlaajuisesti kaikkialla, missä esiintyy myös ukkospilviä. Eniten niitä tavataan kuitenkin Pohjois-Amerikan keskilännessä ja lounaisosissa, ”Tornado Alley” -nimellä kutsutulla alueella, missä kylmä ja kuiva Kalliovuorilta peräisin oleva ilma törmää Meksikonlahdelta pohjoiseen virtaavaan lämpimään ja kosteaan ilmamassaan luoden suotuisat olosuhteet supersolu-ukkosmyrskyjen synnylle. Siellä myös tavataan ylivoimaisesti eniten tuhoisia F4- ja F5-luokkien tornadoja. ”Tornado Alleyssa” otollisin vuodenaika on maaliskuusta lokakuuhun. Vuosittain Yhdysvalloissa havaitaan keskimäärin 1 200 tornadoa. Muita tornadoille verraten alttiita maita ovat muun muassa Japani, Brasilia, Uruguay, Australia, Uusi-Seelanti ja Bangladesh. Euroopassa havaitaan arviolta 160 tornadoa ja 170 vesipatsasta vuosittain; todellinen luku lienee kuitenkin suurempi (katso alla). Euroopassa lukumääräisesti eniten tornadoja havaitaan Saksassa ja Isossa-Britanniassa; pinta-alaan suhteutettuna eniten Alanko­maissa. Pohjoismaissa trombi on melko harvinainen ilmiö: Suomessa niitä esiintyy lähinnä loppukesällä, etenkin silloin, kun Suomeen virtaa kaakosta lämmintä ja kosteaa ilmaa. Merialueilla syntyy vesipatsaita loppukesällä ja syksyllä, jolloin merivesi on lämmintä. Nämä pyörteet voivat kulkeutua myös maalle aiheuttaen tuhoja. Keskimäärin Suomessa havaitaan noin 10–20 trombia tai vesipatsasta vuosittain. Virossa ja muissa Baltian maissa trombit ovat suhteessa jonkin verran yleisempiä. Kuten monessa muussakin Euroopan maassa, Suomessakin trombeja on ryhdytty järjestelmällisesti tilastoimaan vasta viime vuosien aikana; perusteellisempi raportointi ja uutisointi ovat johtaneet havaintoon, että tornadot ovat Euroopassa aiemmin luultua yleisempiä.

Tornadojen ennustaminen on vaikeaa, koska sen syntyyn tarvittavia olosuhteita ei tarkoin tunneta. Tornado on ukkospilveenkin verrattuna pienialainen ilmiö, ja paikalliset olosuhteet, kuten maanpinnan kosteus ja yksittäisten ukkospilvien liikkeet, vaikuttanevat niiden syntyyn ja kehitykseen. Nykyään kyetään kuitenkin tunnistamaan säätyypit, joiden aikana suurin osa tornadoista kehittyy. Amerikassa annetaan näiden säätyyppien esiintyessä ilmoitus mahdollisista trombeista; varsinainen tornadovaroitus annetaan kuitenkin vasta, kun tornado on havaittu. Amerikkalaisten tutkimustulosten mukaan noin 30 % supersoluista muodostaa tornadon; säätutkassa supersolujen mesosykloni muodostaa yleensä selvästi havaittavan ”koukkukaiun”, jonka perusteella varoitus voidaan antaa. Suomessa supersolu-ukkoset ovat harvinaisia. Ei-supersolutornadojen muodostuminen on hyvin arvaamatonta.

Otolliset olot trombin/tornadon synnylle

• Kostean pinnan ilmakerroksen yllä paksu troposfäärin keskikerroksen ilma
• Kosteus ja lämpötila laskevat jyrkästi ylöspäin mentäessä
• Pinnalla korkea lämpötila (helteistä)
• Tuulet törmäävät alhaalla mutta hajaantuvat ylhäällä (eli alempana konvergenssi, ylempänä divergenssi)
• Vaakasuora tuuliväänne eli tuulen nopeus ja suunta vaihtuvat ylöspäin mentäessä
• Epävakaa ilmakehä
• Hidas maanpintatuuli, nopea tuuli troposfäärin keskikerroksissa.

Katso myös

• Helisiteetti
• Syöksyvirtaus

Aiheesta muualla

• Ilmatieteen laitos/Trombit
• A series of pictures from the boat Nicorette getting impressively close to the south coast tornadic waterspout.
• A USA Today online article on waterspouts: http://www.usatoday.com/weather/wspouts.htm