Tornado

En tornado er en kraftig roterende luftsøyle som stiger ned fra cumulonimbusskyer (bygeskyer), eller i sjeldne tilfeller  cumulusskyer, og ned til bakken. Tornadoer kan ha de forskjelligste farger. De varierer også innen vide grenser i form, størrelse, intensitet og levetid. De sees likevel ofte som en mørk trakt- eller snabelformet sky som henger ned fra moderskyen, og hvor den smale enden berører bakken.  Ofte sees også en sky av rusk som sirkler rundt den nedre delen av tornadoen. 
De fleste tornadoer har en vindstyrke på under 50 m/s (180  km/t), er om lag 75 meter brede og beveger seg et par kilometer i løpet av noen minutter før de dør ut. De kraftigste tornadoene kan imidlertid ha en vindhastighet på over 130 m/s (480 km/t), være mer enn 1500 m brede og flytte seg over 100 km på noen timer.
Tornadoer er observert på alle kontinenter bortsett fra Antarktis, og de fleste oppstår i USA på grunn av den unike topografien og værforholdene som gir gode vilkår for utvikling av tornadoer her. Andre deler av verden som jevnlig har tornadoer er Australia, sørlige Canada, Nordvest-Europa, østlige og sørlige områder av det sentrale Asia, østlige deler av det sentrale Sør-Amerika og det sørlige Afrika.

Etymologi

Ordet «tornado» kommer fra det spanske ordet tronada som betyr «tordenvær». Dette kommer igjen av det latinske ordet tronar som betyr «å tordne». Dagens form kommer sannsynligvis fra de spanske ordene tronada og tornar («å snu», "rotere om" = eng. twister) men dette kan være en folkeetymologi. Andre ord for tornado er virvelvind (om alle slags virvelvinder, ikke bare tornadoer), skypumpe og trombe (traktsky) (europeisk betegnelse på traktformen som henger ned fra skyen, regnes for tornado når den når bakken og virvler rundt støv og løse gjenstander, regnes ikke som svakere enn vanlige tornadoer, men brukes feilaktig på mindre tornadoer i Norge). Minitornado brukes ofte i pressen, både om europeiske tornadoer,
også om de har krevd menneskeliv – og om f.eks. støvvirvler.

Definisjoner og typer tornadoer

En tornado trenger ikke nødvendigvis være synlig, men det lave lufttrykket skapt av den kraftige vinden (se Bernoulli-prinsippet) gjør at vanndamp kondenserer til en synlig traktformet kondenssky.
En traktformet sky er et roterende nedheng fra en tordensky eller annen bygesky, men uten at det oppstår kraftig vind på bakken. Dette er ikke tornadoer, men tornadoer starter ofte fra slike nedheng. På avstand kan det av og til være vanskelig å se forskjell mellom slike traktformede skyer og kileformede tornadoer.  
Noen tornadoer kan få to eller flere virvler med roterende luft som går rundt et felles senter. Slike tornadoer kan oppstå i nesten alle situasjoner og har forekommet også i Norge, men observeres vanligvis i svært kraftige tornadoer (F4–F5). Når slike tornadoer rammer bebygde områder, kan de rasere et hus, men la nabohuset være tilnærmet uskadet. 
I en «satellittornado» eller «multippel tornado» er det også flere virvler, men uttrykket blir brukt om en svakere tornado som er dannet i nærheten av en større og kraftigere. «Satellittene» varer ofte ikke lenger enn et par minutter og sirkler rundt den større tornadoen, noe som har gitt den navnet satellitt.  
Trombe brukes om tornado/virvelvind på en del europeiske språk. Trombe betyr trakt, eller traktformet, ordet stammer fra den trakten som henger ned fra skyen (traktsky, engelsk: funnel cloud). I Norge bruker vi oftest betegnelsen trombe på svakere tornadoer (F0, F1, F2, svak F3) som oppstår på våre kanter. Sterkere tornadoer enn F2 er ikke registrert i Norge. Også «svake» tornadoer (tromber) kan føre til skader. I Norge har tornadoer vært i stand til å meie milelange gater gjennom skogen, rive taket av hus osv. Også i USA er de fleste tornadoer relativt svake. I USA registreres ca. 1000 tornadoer årlig, hvorav vanligvis 3–4 er voldsomme F4–F5-tornadoer. I tillegg forekommer mange uregistrerte tornadoer.

Tornado-lignende formasjoner

I forbindelse med tordenvær forekommer også ikke-tornadiske virvelvinder og sterke vindkast som kan forårsake skader. Derfor er stormskader etter et tordenvær ikke nødvendigvis et bevis for at stedet har vært rammet av en tornado. Til dels kraftige virvelvinder (jf. turbulens) forekommer også uten forbindelse med tordenvær eller andre former for bygevær.

Skypumper

En skypumpe er en virvelvind over vann/sjø. Den kan oppstå fra en bygesky (Cumulonimbus) med eller uten torden og dannes ovenfra, som en ekte tornado. Også en «vanlig» cumulussky (haugsky) kan produsere skypumper. De fleste skypumper er «svake», vanligvis F0 eller F1 på Fujitaskalaen) og lever sjelden lenger enn noen få minutter. En F1-skypumpe kan likevel rive opp trær og blåse taket av hus om den kommer innover land. Skypumper kan også være en fare for skipstrafikken, og særlig for mindre båter.
Som de kraftigste tornadoene oppstår også de kraftigste skypumpene gjerne fra en supercelle. Disse kan føre til større ødeleggelser om de beveger seg inn på land. Omvendt kan tornadoer bevege seg fra land til vann. En kort stund kan slike tornadoer beholde sin fulle styrke, og dermed kan de i noen tilfeller opptre som svært intense og ødeleggende skympumper.

Traktskyer

Traktskyer regnes ikke som fullt utviklede tornadoer før de når bakken. En traktsky indikerer imidlertid at en tornado kan være under utvikling. Straks den når bakken og virvler opp støv og løse gjenstander, kan den regnes som en tornado.

Andre virvler og sterke vindkast i forbindelse med bygevær

En «gufsado» (engelsk gust(i)nado) er en virvel som dannes nedenfra i en bygesky. Den kan minne om en tornado og ha styrke som en svak tornado, men er mest i slekt med støvvirvler.
En «rullado» er en virvel som forekommer i bygeskyer, med horisontal akse.
Sterke vindkast og turbulens forekommer ved bygevær, særlig ved hurtiggående kaldfronter. Jo kraftigere bygeskyer, og jo hurtigere de beveger seg, desto større er faren for at slike vindkast når stormstyrke og forårsaker ødeleggelser. Som regel kommer slike vindkast i forkant av bygeværet.

Støvvirvler og ildvirvler

Dette er virvelvinder (roterende luftsøyler) som skyldes sterk, lokal oppvarming nedenfra. De kan ligne på tornadoer, men har ingen forbindelse med bygevær og regnes ikke som tornadoer.
Støvvirvler (engelsk: dust devils) ligner og ser ut som tornadoer, men dannes under klar himmel. De er sjelden kraftigere enn selv de svakeste tornadoene. De kan løfte med seg lette gjenstander og medføre mindre ødeleggelser. Unntaksvis, spesielt i tørre områder, blir de sterke nok til å ødelegge f.eks. hustak. I Norge oppstår de gjerne på vår- og sommerdager med tørt vær og sterk sol, når forholdsvis varm luft stiger fra en oppvarmet bakke. Av og til kan en cumulussky dannes over en kraftig støvvirvel.
En ildvirvel er et lignende fenomen, men dannes over et brennende område. De kan bli ganske kraftige, bl.a. fordi temperaturforskjellene blir mye større enn over et område som varmes opp av solen. Ildvirvler er også fremkalt eksperimentelt.

Livssyklus

De fleste tornadoer følger samme utvikling fra de oppstår til de dør ut. Det hele starter med at en kraftig tordensky utvikler en roterende mesosyklon et par kilometer opp i atmosfæren, og blir en supercelle. Når regnet i tordenskyen øker på drar den luft med seg nedover mot bakken. Denne kraftige luftstrømmen akselererer når den kommer ned mot bakken og drar den roterende mesosyklonen med seg nedover. Når mesosyklonen nærmer seg bakken oppstår det en synlig trektformet sky som synker nedover fra skybasen. Dette skjer samtidig med at den kraftige luftstrømmen har nådd bakken og skaper kraftig vind her, ofte et godt stykke unna selve nedslagsfeltet. Vanligvis er tornadoen i gang et par minutter etter at denne luftstrømmen har nådd bakken. 
I starten får tornadoen tilført energi ved at varm og fuktig luft strømmer inn i den, og den vokser til den er fullt utviklet. Da kan den vare fra et par minutter til et par timer. Samtidig vil luften som opprinnelig sank ned fra luften sammen med regnet begynne å omringe tornadoen, og stopper tilførselen av varm og fuktig luft. På dette stadiet begynner tornadoen å svekkes. Tornadoen blir tynnere og tynnere, og vinden på overflaten kan forme tornadoen i mer ujevne mønstre. 
Samtidig som tornadoen er i ferd med å dø ut blir ofte mesosyklonen svekket i tillegg. Men i kraftige superceller kan prosessen starte på nytt. Når den første mesosyklonen er i ferd med å forsvinne, kan luft som strømmer inn i andre områder av supercellen danne en ny mesosyklon og en ny tornado kan oppstå. Av og til kan den gamle, eller «okkluderte», og den nye mesosyklonen danne tornadoer samtidig. 
Dette er en fullt ut akseptert teori for hvordan de fleste tornadoer blir dannet og dør ut. Den forklarer derimot ikke hvordan tromber, langvarige tornadoer eller tornadoer med flere virvler oppstår.

Form

De fleste tornadoer likner på en smal trakt, og er vanligvis et par hundre meter brede med en mindre sky av avfall nær bakken. Tornadoer kan imidlertid oppstå i mange forskjellige former og størrelser. Små og relativt svake tromber er bare synlige som en roterende sky av støv og løse gjenstander nær bakken. Selv om den traktformede skyen ikke når helt ned til bakken, blir den regnet som en tornado i sjeldne tilfeller. Dette kun hvis vindhastigheten er minst 18 m/s (64 km/t).
Store og kraftige tornadoer(F3–F5) har ofte en kileform og kan være så brede at de ser ut som en mørk vegg av skyer. På avstand kan det av og til være vanskelig for selv erfarne observatører å se forskjellen på lavthengende skyer og en kileformet tornado
Tornadoer som er i ferd med å dø ut ligner ofte på smale rør eller tau (herav engelsk: roping out) og kan ofte svinge eller vri seg i komplekse figurer på vei opp mot skyene. I tornadoer med flere virvler (multiple tornadoer) kan man av og til se de forskjellige virvler som sirkler rundt et felles sentrum, mens det i andre tilfeller vil være skjult av kondensasjon, støv, stein, grus og løse gjenstander, slik at det ser ut som en enkelt tornado.
Tornadoer tar farge av kondensasjonsdråper, materialer de suger opp, lysforhold osv. Blandingen av støvpartikler og kondensasjonsdråper gir dem ofte en mørk farge som ligner på røyken fra en brann. Hvis de suger opp mye rødt støv og jordpartikler, kan de få en rødaktig farge. Hvis solen skinner på dem (f.eks. ved oppklarning fra vest mot kvelden, med tornadoen i øst), kan de virke nærmest hvite mot mørke skyer i bakgrunnen.

Størrelse

I USA blir en gjennomsnittstornado regnet for å være 150 m bred, og flytte seg om lag 8-10 km. Svake tornadoer, eller kraftige tornadoer som er i ferd med å løse seg opp, kan være svært smale, av og til bare et par meter. På den andre enden av skalaen har en kileformede tornadoer som kan være over 1 km brede. I mai 2004 ble Nebraska i USA rammet av en tornado med bredde på hele 4 km. 
Den tornadoen man regner med har flyttet seg lengst er Trestats-tornadoen 1925 (Tri-State Tornado) som rammet deler av Missouri, Illinois og Indiana og flyttet seg 352 km. Man vet derimot ikke om dette var den samme tornadoen, eller om det var flere tornadoer som oppstod fra samme tordensky. I moderne tid er en tornado som rammet Nord-Carolina i november 1992 den som har flyttet seg lengst, 260 km.

Utseende

Tornadoer kan ha mange forskjellige farger avhengig av hvor de oppstår. I tørr luft kan de være nesten usynlige, bare synlig på grunn av roterende avfall nær bakken. Tornadoer som tar opp lite støv og avfall har ofte en hvit- eller gråaktig farge. Skypumper er ofte svært hvite og av og til blå. Tornadoer som tar opp mye avfall og støv er vanligvis mørkere. Hvis jordsmonnet er rødaktig, får også tornadoen en rødaktig farge, mens tornadoer i snødekte landskap ofte blir helt hvite. I tillegg kan sollyset fargelegge tornadoer i forskjellige farger. 
Støv som er virvlet opp av tordenværet, kraftig regn og hagl og nattemørket er alle faktorer som kan skjule tornadoer. Tornadoer under slike forhold er spesielt farlige, siden det bare er radarobservasjoner eller lyden av de som kan advare folk om at de er på vei. Heldigvis oppstår de fleste tornadoer i de regnfrie områdene av tordenskyene og om ettermiddagen når det er lyst. I tillegg blir tornadoer om natten ofte lyst opp av lynnedslag. 
Ved å bruke dopplerradar har man funnet ut at de fleste tornadoer har et klart og rolig sentrum med ekstremt lavt lufttrykk, lik øyet i tropiske sykloner.

Rotasjon

Tornadoer roterer vanligvis syklonsk (mot klokken på den nordlige halvkule). Storskala lavtrykk roterer alltid syklonsk på grunn av corioliseffekten, men tornadoer er for små til å bli direkte påvirket av jordrotasjonen. Omtrent 1 av 100 tornadoer roterer antisyklonsk (med klokka) på grunn av at supercellen en sjelden gang utvikler antisyklonske rotasjonsceller. Tromber er som regel antisyklonske.

Lydbilde

Av ørevitner er lyden fra en tornado beskrevet som et brøl, som ofte er sammenlignet med lyden av et godstog.
Lyden er også beskrevet som et hvin eller en dur. Den er sammenlignet med en forsterket utgave av den som oppstår når en slipper luften ut av et lastebildekk. – eller brølet fra et jetfly når motorene reverseres under landing. Lyden kan noen ganger overdøves av bakgrunnsstøy fra skybrudd, haglbyger og torden inntil tornadoen er ganske nær.
Tornadoer avgir infralyd. Slike lydbølger bærer lengre enn hørbare frekvenser, og siden 1970-årene er dette forsøkt brukt for å bedre varslingen.

Tornadoer i Norge

Tornadoer oppstår flere ganger årlig i Norge, og er som regel F0- eller F1-tornadoer, men de kan kortvarig komme opp i F2 styrke. En av de kraftigere tornadoene som er observert i Norge oppstod i kommunene Aurskog-Høland, Nes og Sør-Odal 2. september 1997. Den hadde en diameter på 100-200 m, men i et mindre område var det større skade på skogen i en bredde på 700-800 m, noe som indikerer en periode med større diameter og trolig større intensitet (kanskje kortvarig F2). Den gikk nord-nordøstover med om lag 50 km/t og maksimal vind på 30-40 m/s. Den flyttet seg om lag 25-30 km. Tornadoen ødela mange lysstolper, en del trafoer og noen hyttetak. 
En annen tornado som oppstod året før, 26. august 1996 i Kongsvinger-området, førte til enda mer omfattende skade på en skog.
Tornado over hav kalles i Norge for skypumpe, mens tornado over land kalles trombe. Tornadoer i Norge forekommer hele sommerhalvåret og er vanligst i august-september.

Andre steder

Storbritannia er det landet med flest tornadoer per areal i verden (om lag 30 i året), men de er stort sett svake og fører som regel bare til mindre skader. 
Bangladesh er det landet i verden, sammen med USA, som får de kraftigste tornadoene. Men disse får mye mindre omtale i media. På årlig basis mister rundt 179 menneske livet som følge av tornadoer, mange flere enn i USA. Bangladesh har også hatt den tornadoen som har tatt flest liv. Det skjedde 26. april 1989 da 1 300 mennesker mistet livet. 
USA har hatt flere tornadoer enn noen andre land i verden, og har i tillegg hatt de kraftigste. Tornadoene oppstår vanligvis i Midtvesten, og dette er det området av verden som har flest kraftige tornadoer. Texas er den staten som får flest tornadoer, mens Florida er den staten som har flest tornadoer i forhold til areal. Ofte oppstår tornadoene i Florida i forbindelse med tropiske orkaner, men disse er som regel F0 eller F1. Oklahoma er derimot den staten som har flest kraftige tornadoer sett i forhold til areal, mens nabostaten Kansas er den staten med flest F4- og F5-tornadoer. Disse statene har derimot relativt lav folketetthet. 
Canada er også et land med mange tornadoer, om lag 80–100 hvert år, men siden Canada har enorme ubebodde områder er det sannsynlig at mange tornadoer ikke blir oppdaget. De fleste er F0- eller F1-tornadoer, men det oppstår som regel et par F2-tornadoer i løpet av et år. I juli 1987 ble riktignok Pine Lake i Alberta rammet av en F4-tornado, denne tok livet av tolv mennesker. 
Andre land som har mange tornadoer sett i forhold til areal er Nederland, India, Argentina, Italia, Australia, New Zealand, Tyskland, Estland og deler av Uruguay. Forholdsvis kraftige tornadoer oppstår også av og til i Russland, Frankrike, Spania, Japan, Sør-Afrika og deler av Pakistan, Paraguay og Brasil. Om lag 170 tornadoer blir observert hvert år i Europa. I juli 2004 ble den lille byen Micheln i Tyskland rammet av en kraftig F3-tornado som skadet seks mennesker og ødela mer enn 250 bygninger.

Hvor ofte tornadoer oppstår

Langt fra alle tordenvær, superceller, bygelinjer eller tropiske sykloner danner tornadoer. Det må ha være helt rette forhold i atmosfæren for å få danne selv en svak tornado. Likevel oppstår det om lag 1200 tornadoer hvert år i USA som i snitt tar livet av 50 mennesker. Til sammenligning er det i snitt rundt 100 000 tordenvær her hvert år. Den mest dødelige tornadoen i USA til nå var Trestatstornadoen i mars 1925, som tok livet av 695 mennesker. 3. april 1974 oppstod det hele 148 tornadoer i USA, inkludert seks F5- og 24 F4-tornadoer.

Når tornadoer oppstår

Tallet på tornadoer varierer i løpet av et år. I USA er mai den mest aktive måneden med i snitt 294 tornadoer. I 2003 ble det rapportert 543 tornadoer bare i mai. Desember og januar er vanligvis de minst aktive månedene. Årsaken til at våren er den mest aktive tiden på året er at temperaturforskjellen mellom luft som strømmer sørøstover fra Rocky Mountains, og den varme, fuktige luften fra Mexicogolfen er størst på denne tiden av året. Tornadoer oppstår ofte i forbindelse med en kaldfront sammen med kraftig regn, hagl og vind.

Sammenligning av EF-skalaen og Saffir-Simpsons orkanskala

Saffir–Simpsons orkanskala benyttes for å klassifisere de tropiske uværene som benevnes som tropiske sykloner (også kalt orkaner, tyfoner og sykloner, avhengig av hvilket hav det handler om) ut fra hvor høy middelvindhastigheten er (ett minutt) og hvilke skader uværet kan forventes å forårsake. Skalaen går fra kategori 1 til kategori 5, der en kategori 5 orkan har en middelvindhastighet over 69 m/s (250 km/t), i de voldsomste uværene har man målt opp middelverdier på 85 m/s (306 km/t). Vindhastigheten i en tropisk syklon med kategori 5 tilsvarer dermed omtrent en EF4 tornado. En hypotetisk "kategori 6" orkan skulle tilsvare en EF5 tornado. I mange kategori 5 sykloner har man riktignok registrert vindbøyer som har nådd over grensen for EF5. Det høyeste som er målt er hele 113 m/s (408 km/t) i syklonen Olivia i 1996.