'n Tornado woed in die hartland van Oklahoma (VSA). Die tornado word sigbaar as 'n dun buis, wat vanuit die wolk tot by die grond strek. Die onderste helfte van hierdie tornado word deur 'n stofwolk omring. Die sterk winde van 'n tornado laat stof en puin ronddwarrel
In Suid-Afrika maak die Dullstroom-gebied in Mpumalanga, wat op 1 Augustus 2006 deur 'n tornado-agtige storm getref is, net soos die noordoostelike Vrystaat, KwaZoeloe-Natal en Transkei, deel uit van 'n vogtige en warm sone waar tornado's moontlik ontstaan.
Die Duitse weerkundige, Alfred Wegener (1880–1930), het in 1917 'n tornado as 'n lugwerwel in die Aarde se atmosfeer gedefinieer, wat deur 'n klein middellyn en 'n loodregte spil waarom die wind werwel gekenmerk word. Die werwel strek deurgaans van die wolke se onderkant tot by die grond. Volgens Wegener tree tornado's steeds saam met konvektiewe bewolking (Cumulus- en Cumulonimbuswolke) op.
Die term waterhoos verwys na 'n spesiale soort tornado, wat oor 'n uitgestrekte wateroppervlak soos 'n oseaan of binnesee ontstaan.
Navorsing oor die presiese ontstaan van 'n tornado, die sogenaamde tornadogenesis, word steeds voortgesit. Alhoewel die tornadogenesis taamlik ingewikkeld is, het navorsers al daarin geslaag om baie van die voorvereistes en oorsaaklike meganismes te ontleed.
Net soos in die geval van donderstorms is 'n laag van vogtige lug net bo-oor die grond en groot temperatuurverskille tussen die laer en hoër atmosfeer 'n voorvereiste vir die tornadogenesis. Die temperatuur begin in die hoër lae duidelik daal, terwyl die verskillende atmosferiese lae effens onstabiel raak. Lug wat opstyg en afkoel kan nog steeds warmer wees as die lug van die omgewing, sodat dit steeds vinniger gaan styg.
Wanneer 'n kolom opstygende lug in 'n sone met verskillende temperature en vogtigheidsgrade vorm, laat winde, wat teen verskillende hoogtes in teenoorgestelde rigtings waai, die kolom soms roteer. 'n Mesosikloon – 'n magtige kolom van 'n werwelwind – begin vorm en ontwikkel geleidelik tot 'n tornado.
Daar is ook 'n meganisme wat tornado's sonder die aanwesigheid van mesosiklone laat ontstaan. Horisontale skeerwinde wat digby die grond waai, ontbind soms en verander tot 'n aantal werwelwinde met 'n vertikale spil. 'n Donderwolk net bo-oor die werwels begin hulle met sy vogtige termiek strek en laat hulle sodoende in hewigheid toeneem.
Op 'n vroeë stadium is 'n tornado aanvanklik byna onsigbaar. Sodra die lugdruk in sy binneste begin daal en waterdamp as gevolg van afkoeling kondenseer of die tornado begin het om stof, puin, water of ander materie te laat rond dwarrel, word die werwelwind raakgesien en as 'n tregterwolk waargeneem. 'n Deurgaande kondensasie van waterdamp wat van die wolk tot by die grond strek, tree egter nie altyd op nie. Dit maak ook nie saak of die tornado sigbaar word nie (sommige tornado's skuil byvoorbeeld agter stof of reën) – die belangrikste kriterium is dat die lugwerwel grond raak. Sodra daar net onder 'n tregterwolk enige tipiese uitwerkings soos windskade waargeneem kan word, is daar sprake van 'n tornado.
Tornado's tree in veelvuldige vorme op, wat van 'n dun, buisagtige voorkoms tot 'n min of meer wye tregter, wat na bowe toe verbreed, kan wissel. Die middellyn van 'n tornado bereik tussen enkele en 500 meter, soms selfs meer as een kilometer. In die geval van 'n groot middellyn tree dikwels verskeie werwels op, wat om 'n gemeenskaplike sentrum roteer – hierdie verskynsel staan bekend as multivorteks-tornado.
Die geluide van 'n tornado strek oor 'n groot bandwydte van die akoestiese spektrum, en hulle word deur 'n groot verskeidenheid meganismes veroorsaak. Verskillende geluide van tornado's is reeds waargeneem en het oorgetuies aan bekende klanke soos 'n loeiende windgeraas herinner. Die meeste mense het dit met 'n vragtrein, stroomversnellings of watervalle vergelyk, soms ook met 'n stralerenjin wat uit die verte waargeneem word of met 'n kombinasie van hierdie geluide. Baie tornado's kan egter oor 'n groter afstand nie meer akoesties waargeneem word nie; die aard en die snelheid waarmee die klank voortgeplant word hang af van die atmosferiese toestande en die topografie.
Die winde van 'n tornado se draaikolk asook die interaksie tussen die lugstroming, die grond en die puin wat meegesleep word dra almal by tot die geraas van 'n tornado. Tregterwolke en kleiner tornado's se kenmerkende geluide is 'n soort gefluit, gehuil, gebrom of die gesoem van 'n reuseswerm bye of elektrisiteit, of meer of minder harmonies, terwyl talle tornado's ook deur 'n voortlopende, diep gedreun of 'n onreëlmatige geraas gekenmerk is.
Dit is egter belangrik om te weet dat baie tornado's eers akoesties waargeneem kan word sodra hulle reeds digby gekom het – die geraas kan dus nie as 'n waarskuwing teen 'n tornado dien wat nader trek nie. Daarnaas is die tipiese geluid nie tot tornado's beperk nie; dikwels veroorsaak sterk winde of swaar donder 'n soortgelyke gedreun.
Tornado's beskik ook oor 'n seismiese handtekening wat opgespoor kan word, alhoewel navorsers nog steeds besig is om hierdie handtekening af te sonder en die gepaardgaande proses te ondersoek.
Die lewensduur van 'n tornado is tussen enkele sekondes en meer as 'n uur, met 'n gemiddelde duur van minder as tien minute. Die tornado se voorwaartse beweging volg dié van sy moederwolk en bereik 'n gemiddelde vyftig kilometer per uur. Soms is dit egter duidelik stadiger of selfs feitlik stasionêr, soos in die geval van talle waterhose, of dit kan in die geval van 'n sterk hoogtestroming 100 kilometer per uur oorskry. Die spoor van 'n tornado is meer of minder lineêr, waarby klein afwykings deur die orografie en die plaaslike windveld in die omgewing van die supersel veroorsaak word.
Die interne rotasiespoed van die wind is gewoonlik hoër as dié van sy lineêre beweging. Hierdie spoed berokken ook die groot skade wat 'n tornado agterlaat. Die hoogste windspoed wat ooit aangeteken is, is tydens die tornado-uitbarsting in Oklahoma op 3 Mei 1999 naby Bridge Creek met 'n Doppler-radar bepaal. Met 496 ± 33 kilometer per uur was dit op 'n baie hoë vlak van die Fujita-skaal se F5-klas-tornado's. Met die speling van +33 km/h sou dit selfs moontlik in die F6-klas geval het. Dit is ook die hoogste windspoed, wat ooit op die Aarde se oppervlakte aangeteken is. Net die lugstromings bo-oor die oppervlakte bereik hoër windsnelhede.
Weerkunde is nog 'n taamlik jong wetenskap, en ook die navorsing oor tornado's het eers sowat 140 jaar gelede 'n aanvang geneem. Sedert sowat sestig jaar doen wetenskaplikes intensiewe navorsing oor tornado's, maar daar is nogtans sekere aspekte waarvoor navorsers geen verklaring kan bied nie. Hulle het tans 'n goeie begrip van die ontwikkeling van donderstorms en mesosiklone en die weerkundige toestande wat hulle ontstaan bevorder, maar die stap van 'n supersel of ander soortgelyke prosesse na die tornadogenesis bly nog steeds raaiselagtig. Dit maak ook die voorspelling van 'n tornadiese teenoor 'n nie-tornadiese mesosikloon baie moeilik. Die navorsing oor tornado's fokusseer tans onder meer op hierdie vraagstuk.
Aangesien die presiese meganismes by die ontstaan van 'n tornado nog nie bekend is nie, kan weerdienste hulle voorkoms nie altyd voorspel nie en word veral gebiede in onderontwikkelde lande soms skielik deur 'n tornado getref.