竜巻の定義

>> 地面に触れる激しく回転する気柱
>> 竜巻は通常スーパーセル雷雨

Supercell> で発生します。 雷雨

>> 最も激しいタイプの雷雨
>> スーパーセル雷雨の形成に必要な成分

スーパーセル雷雨の形成には、いくつかの成分が必要である。 第一は、空気を上昇させるきっかけである。 多くの場合、トラフの東側で上層が発散することがきっかけとなる。 しかし、この上昇気流に加えて、通常、地表の上にはキャップ逆転と呼ばれる暖かい空気の層が存在する。 この覆い型逆転層は、逆転層の下にエネルギーを閉じ込め、その蓋が壊れるまで暴風雨をもたらす。 ふたが壊れると、雷雨は爆発的に発達する。 ふたの下の層が加熱されるか、リフティングメカニズムによって乾燥した空気が速く冷却され、不安定化する。 図1：超巨大雷雨と竜巻の形成におけるキャップインバージョンの役割を説明する図です。 この極端な風のシアーにより、上昇気流が傾き、下降気流から分離することができる。 このため、雷雨は長寿命で強力なものとなる。 図2:大気中に存在するさまざまな種類の風のシアを示す図が下の図2です。 スーパーセルや竜巻の形成には、方向性と速度シアの両方が重要である。

>> すべてのスーパーセル雷雨が竜巻を発生させるわけではない

垂直風速シアー

>> 竜巻発生に必要な最後の要素
> 垂直風速シアーにより水平回転
>> 水平回転が起こる。 8779>>> 雷雨中心部の気圧は潜熱の放出により低下する

この雷雨中心部の気圧低下により、収束が大きくなる。 この収束により、ゆっくりと回転していた気柱は収縮し、地表に向かってゆっくりと伸びる。 回転している気柱が伸びたり縮んだりすると、角運動量保存の関係で気柱の回転速度が大きくなる。 その結果、竜巻として知られる激しく渦巻く気流が発生する。

Rear Flank Downdraft

嵐の裏側で下降する空気で、しばしば竜巻発生の良い予測因子となる。 風速と渦度が増加する。

Tornado Climatology

> 最も激しく、最も頻繁に起こるのは南部の大平原/ “Tornado Alley”

図3：Tornado Alleyは上の黄色でハイライトされています。 この地域は地球上のどの場所よりも激しい竜巻が発生する。

竜巻はグレートプレーンズ南部で最も頻繁に発生し、「竜巻アレイ」としても知られている。 これは、この地域では、メキシコ高原からの暖かく乾燥した空気が、メキシコ湾からの暖かく湿った空気を覆っていることが多いためである。 このため、アメリカのこの地域には、ほぼ常に冠水する逆転現象が存在する。 トルネードアレイと呼ばれる地域を描いた地図が右の図3である。 藤田スケール

> F0（弱い）からF5（強い）

図4：上表は藤田スケールの竜巻強度のカテゴリーを示したものです。 各カテゴリーを説明する表は図4にあります。

> 被害調査に基づく強度
藤田スケール強化

藤田スケールの強度は、国立気象局の被害調査に基づいている。 竜巻の強さは、風速計で直接測定することはできない。 また、竜巻に耐えられるような特殊な計測器を、迫りくる漏斗の直進経路に置くことは非常に難しい。

Suction Vortices

嵐速度+竜巻回転速度+吸引渦回転速度
>> 信じられないような被害をもたらすことがある。