Ik denk dat je naar de reikwijdte van de inflow moet kijken, laten we zeggen het inflowdomein. Dit heeft bij cumulus congestus al een diameter van enkele kilometers en bij Cb's wordt de lucht uit een veel wijdere omtrek aangezogen. Het valt bij het naderen van een onweersbui (uit de richting vanwaar ook de gronwind waait) vaak op dat de wind wegvalt. Dan kom je dus in het inflowdomein van de bui. De coriolis versnelling is in de meeste gevallen te gering om de inflow te laten roteren. Maar wanneer het inflowdomein samenvalt en groter is dan de kern van een lagedrukgebiedje worden de winden daarom heen ook naar de bui toegezogen. Aangezien, volgens de wet van behoud van impuls, rotatie versnelt bij afnemende straal is de minste en geringste cyclonale stroming binnen de invloedsfeer van een bui al voldoende om aan de voet van de bui significante rotatie te komen. Dit gaat ook met behulp van de coriolisversnelling. Het meeste onderzoek naar tornado's komt uit de VS beneden 35°N.B. Op onze breedtegraad is de coriolisparameter al een stuk groter.
Vervolgens wordt de rotatie met de updraft omhoog de Cb in getransporteerd zodat de hele onweersbui uiteindelijk gaat roteren. En je hebt een mesocycloon.
Maar ik begrijp je (fysische) bezwaar bij het vernauwen van een roterende luchtkolom: De centrifugaalkracht moet worden overwonnen. Je kan het wel mooi illusteren met een piroutje van een kunstschaatser maar de samentrekking vraagt wel arbeid/kracht. Welke krachten doen dat?
Bij een tornado is dat niet duidelijk. Ik denk dat rotatie voor een verschuiving zorgt in de balans tussen buoncy en entrainment in het voordeel van de eerste. In een wervel vind op microschaal scheiding van warme en koude lucht plaats o.i.v. de centrifugaalkracht. Als alle warmte zich eenmaal in de kern van de roterende luchtkolom heeft verzameld kan er geen koude omgevingslucht meer bijkomen. Die wordt vakkundig naar buiten gewerkt. Op de kern van de luchtkolom wordt de entrainment geminimaliseerd weg zodat die enorm versneld. Onderaan de slurf daalt de druk en zuigt de roterende omgevingslucht aan.
Maar nu op mesoschaal. Laten we beginnen bij macroschaal. Rond een 'gewoon' lagedrukgebied worden de geostrofische winden in balans gehouden door de gradiënt- en de corioliskracht. De middelpuntzoekende kracht speelt een bescheiden rol. Maar in een lagedrukgebied vind ook convergentie/vernauwing plaats en daarvoor moet de coroiliskracht worden overwonnen. Dit gebeurt via wrijving met het aardoppervlak die de lucht afremt. Daardoor neemt de corioliskracht af en overheerst de gradiëntkracht. Dit proces verklaart waarom de winden aan het aardoppervlak gekrompen zijn t.o.v. van de hogere winden.
Op mesoschaal begint de centrifugaalkracht een dominante rol te spelen. In de geostrofische evenwichtsvergelijking moet de gradiëntkracht nu ook groter worden. (Om een mesocycloon bijelkaar te houden is heel wat kracht voor nodig). Voor convergentie moet nu vooral de centrifugaalkracht worden overwonnen. Hierbij kan hetzelfde trucje worden toegepast namelijk impulsuitwisseling met de wrijvingslaag nabij het aardoppervlak. Dit effect is nu zelfs nog effectiever aangezien Fcoriolis evenredig is met snelheid u en Fmpz evenredig met u^2. Zodoende is ook mesoschaal convergentie mogelijk van een roterende schijf lucht.
Wat betreft de vertikale afmeting van het laagje was de situatie gisteren duidelijk anders. Het viel( waarschijnlijk - zouden we nog na moeten trekken) samen met het Mesoscale Convective Vortex. Het laagje was dus ook middelbaar niveau aanwezig.
Als die systemen inderdaad samenvielen is er ook geen afwijkende shear mogelijk want die circulatie onderin en op midlevel overlappen elkaar.
Note: Ik noem bewust 'laagje' omdat 'meso' een schaal aanduiding is. Strict genomen operen mesolaag, mesocycloon en een MCV op dezelfde schaal. Vanuit dit oogpunt bezien is nadere uitleg eigenlijk overbodig.
Hopelijk dat het zo wat duidelijker wordt (ook voor mezelf).
Groeten Victor
Vervolgens wordt de rotatie met de updraft omhoog de Cb in getransporteerd zodat de hele onweersbui uiteindelijk gaat roteren. En je hebt een mesocycloon.
Maar ik begrijp je (fysische) bezwaar bij het vernauwen van een roterende luchtkolom: De centrifugaalkracht moet worden overwonnen. Je kan het wel mooi illusteren met een piroutje van een kunstschaatser maar de samentrekking vraagt wel arbeid/kracht. Welke krachten doen dat?
Bij een tornado is dat niet duidelijk. Ik denk dat rotatie voor een verschuiving zorgt in de balans tussen buoncy en entrainment in het voordeel van de eerste. In een wervel vind op microschaal scheiding van warme en koude lucht plaats o.i.v. de centrifugaalkracht. Als alle warmte zich eenmaal in de kern van de roterende luchtkolom heeft verzameld kan er geen koude omgevingslucht meer bijkomen. Die wordt vakkundig naar buiten gewerkt. Op de kern van de luchtkolom wordt de entrainment geminimaliseerd weg zodat die enorm versneld. Onderaan de slurf daalt de druk en zuigt de roterende omgevingslucht aan.
Maar nu op mesoschaal. Laten we beginnen bij macroschaal. Rond een 'gewoon' lagedrukgebied worden de geostrofische winden in balans gehouden door de gradiënt- en de corioliskracht. De middelpuntzoekende kracht speelt een bescheiden rol. Maar in een lagedrukgebied vind ook convergentie/vernauwing plaats en daarvoor moet de coroiliskracht worden overwonnen. Dit gebeurt via wrijving met het aardoppervlak die de lucht afremt. Daardoor neemt de corioliskracht af en overheerst de gradiëntkracht. Dit proces verklaart waarom de winden aan het aardoppervlak gekrompen zijn t.o.v. van de hogere winden.
Op mesoschaal begint de centrifugaalkracht een dominante rol te spelen. In de geostrofische evenwichtsvergelijking moet de gradiëntkracht nu ook groter worden. (Om een mesocycloon bijelkaar te houden is heel wat kracht voor nodig). Voor convergentie moet nu vooral de centrifugaalkracht worden overwonnen. Hierbij kan hetzelfde trucje worden toegepast namelijk impulsuitwisseling met de wrijvingslaag nabij het aardoppervlak. Dit effect is nu zelfs nog effectiever aangezien Fcoriolis evenredig is met snelheid u en Fmpz evenredig met u^2. Zodoende is ook mesoschaal convergentie mogelijk van een roterende schijf lucht.
Wat betreft de vertikale afmeting van het laagje was de situatie gisteren duidelijk anders. Het viel( waarschijnlijk - zouden we nog na moeten trekken) samen met het Mesoscale Convective Vortex. Het laagje was dus ook middelbaar niveau aanwezig.
Als die systemen inderdaad samenvielen is er ook geen afwijkende shear mogelijk want die circulatie onderin en op midlevel overlappen elkaar.
Note: Ik noem bewust 'laagje' omdat 'meso' een schaal aanduiding is. Strict genomen operen mesolaag, mesocycloon en een MCV op dezelfde schaal. Vanuit dit oogpunt bezien is nadere uitleg eigenlijk overbodig.
Hopelijk dat het zo wat duidelijker wordt (ook voor mezelf).
Groeten Victor
Bericht laatst bijgewerkt: 15-07-2010 21:31
...
