Squall-linjetornador är luriga, farliga och svåra att prognosera

Meteorologen Thea Sandmael såg stormen närma sig. Den var tillräckligt nära för att hon kunde se en roterande kupol av moln som kom fram ur dess mörka underliv - en tornado som tog fart. När den snurrande massan var 10 minuter bort hade Sandmael och hennes kollegor stängt av sina radarinstrument och evakuerat sin post.

"Fortsätt bara", rådde hon sin kollega bakom ratten, som med rätta var fokuserad på att manövrera sin SUV längs den avlägsna Alabama-vägen. Efter kom en annan kollega i en lastbil som bar deras besvärliga radarutrustning. Att evakuera var ett bra beslut, reflekterar hon: "Vi satt på västra sidan av vägen och tromben landade på exakt vår plats."

Det här var inte bara ännu en dag av att jaga tornados för Sandmael, från Cooperative Institute for Severe and High-Pact Weather Research and Operations, eller CIWRO, i Norman, Oklahoma. (SN: 7/19/24). Den här dagen var hon och hennes besättning ute efter något ovanligt: ​​en lömsk typ av twister som kallas en squall line-tornado.

De flesta tornados bildas i isolerade stormar som kallas superceller (SN: 12/14/18). Dessa tornados är den vanligaste, mest destruktiva och mest välstuderade klassen av twisters. Squall line-tornados, å andra sidan, utvecklas längs fronten av långa rader av stormar som kallas kvasi-linjära konvektiva system, ibland kallade QLCS, eller squall linjer. De är i allmänhet mindre intensiva än supercellstromber, säger atmosfärsforskaren Karen Kosiba från University of Illinois Urbana-Champaign. Men, säger hon, "det betyder inte att de inte är farliga."

Squall line tornados har en tendens att överraska. De är tillfälliga och undviker ofta upptäckt, bildas och dör i mellanspelen mellan skanningarna av de flesta radarsystem. De är också svåra att förutse och manifesterar sig plötsligt längs rader av stormar som kan bli hundratals kilometer långa. Och jämfört med supercellstornados förekommer squall line twisters oftare under den kalla årstiden och under nattens mörka timmar, när tornados är mindre förväntade (SN: 12/16/21).

Dessutom är squall line tornados oproportionerligt vanligare i sydöstra USA, en region som är särskilt sårbar för twisters. Under de senaste 70 åren har landets centrum för tornadisk aktivitet – både supercell och squall line – flyttats från Great Plains till sydost (SN: 10/18/18). Regionen har inte bara en tätare befolkning än de stora slätterna, utan den innehåller också en högre koncentration av lättrotade mobila och tillverkade hem.

I landets nya trombhjärtland behöver inte en squall line twister vara av stor intensitet för att utgöra en allvarlig risk. Sandmael, Kosiba och dussintals andra forskare insåg behovet av att minska den risken och gick samman för kampanjen Propagation, Evolution and Rotation in Linear Storms – eller PERiLS – fältkampanjen. Under senvintern och vårsäsongen 2022 och 2023 fångade team utplacerade över sydöstra en oöverträffad mängd data.

Deras arbete har redan avslöjat att squall line tornados kan vara vanligare och farligare än man tidigare trott. Lyckligtvis kan forskarna också ha upptäckt ledtrådar som kan hjälpa till att göra dessa twisters lite mindre överraskande.

Att piska upp en tromb kräver vissa atmosfäriska ingredienser: en källa till rotation, en lyftmekanism för att utlösa uppgången av luft och något för att hålla uppgången igång.

Börja med att säga, en framskridande kallfront som trycker underifrån för att lyfta luften framåt. Detta utlöser bildandet av en updraft. För att bestå kommer den uppströmningen att behöva luften nära marken för att ha viss flytkraft, eller vad meteorologer kallar instabilitet. Och den hemliga såsen som får saker att snurra på? Det är vertikal vindskjuvning, eller en förändring i vindhastigheten med ökande höjd. Tänk på ett upprätt skovelhjul; när högre vindar rör sig snabbare och trycker hårdare på de övre paddlarna, roterar hjulet.

Nyligen genomförda observationer tyder på att dessa ingredienser kan blandas på olika sätt för att producera tornados i stormlinjer, säger NOAA-atmosfärsforskaren Anthony Lyza, som arbetar på CIWRO. Ta instabilitet, som ofta mäts som konvektiv tillgänglig potentiell energi, eller CAPE. CAPE beskrivs ibland som mängden bränsle som är tillgängligt för en växande storm.

Enligt NOAA är CAPE-värden på 1 000 joule per kilogram vanligtvis tillräckligt höga för att driva starka stormar. Men "många av dessa [squall-linjer] förekommer faktiskt i en miljö med låg CAPE, hög [vind] skjuvning", säger atmosfärsforskaren Alexandra Anderson-Frey vid University of Washington i Seattle.

Till exempel, i mars 2022, mätte PERiLS-forskare CAPE på endast cirka 500 joule per kilogram i en stormlinje över Mississippi och Alabama som producerade dussintals tornados. Och Lyza säger att han har sett squall line tornados som stöds av CAPE-värden så låga som 100 joule per kilogram.