Können wir vor der nächsten Moore Tornado schützen?


Die Kulissen der Verwüstung in Moore, Oklahoma, nachdem ein möglicherweise 2 Meile breiten Tornado auseinander Schulen Riss und Häuser am Montag (20. Mai) zu eine unvermeidliche Frage führte: hätte alles getan um Gebäude und Leben zu retten?

Nach Tornado-Experten und Bauingenieure, die Antwort lautet ja – zwar gibt es Hindernisse in den Weg. Einige sind wissenschaftlich, weil Meteorologen noch vollständig zu erfassen, warum Tornados bilden sich, wenn sie bilden und wie Sie ihre Wege vorherzusagen. Andere sind wirtschaftliche: einen Tornado-Beweis-Gebäude, z. B. Gebäude ist bereits vollständig möglich, wenn auch sehr teuer.

"Es gibt keinen Zweifel, dass wir etwas entwickeln könnte, die [einen EF4 oder EF5 Tornado], standhalten konnte", sagte Darryl James, Professor für Maschinenbau an der Texas Tech University. "Die Frage ist, wer es sich leisten konnte?"

Trotz dieser Herausforderungen arbeiten Forscher um sicherzustellen, dass künftige Tornados weniger Zerstörungen anzurichten, ob das bedeutet immer einen besseren Griff auf wo Tornados wahrscheinlich sind zu bilden und zu bewegen oder Eigentum und Personen zu schützen, wenn die Tornados angekommen sind.

Vorhersage von Twister

Moore, Oklahoma Tornado 2:56 Uhr CDT (3:56 UTC) am 20. Mai aufsetzten und verbrachte 40 Minuten auf dem Boden, schnitzen eine 17-Meile-langen (27 km)-Schneise der Verwüstung durch den Oklahoma City Vorort. Der National Weather Service gekoppelt des Tornados als ein EF5 auf die verbesserte Fujita-Skala erreichte Bedeutung Winde mehr als 200 km/h (322 km/h). [Siehe Bilder des Schadens Moore Tornado]

So stark wie diejenige, die Moore verwüstet Tornados sind relativ selten. Etwa 95 Prozent der Tornados in den USA sind EF2s oder nach unten, die National Climatic Data Center. Nur etwa 1 Prozent erreichen EF5-Status. Vorhersage, welche Stürme Monster Tornados entstehen – oder überhaupt Tornados – bleibt eine Herausforderung.

Die Grundlagen der Tornado Bildung sind einfach genug. Wenn Wind und Feuchtigkeit Voraussetzungen erfüllt sind, können Gewitter Systeme beginnen zu drehen und zu sogenannten Superzellen. Superzellen sind gekennzeichnet durch das Vorhandensein von einem Mesocyclone, einem rotierenden Aufwind der Luft, die manchmal ein Wolkentrichter erstellen können. Genau, warum dies geschieht, in einige Stürme und andere nicht ist eine wichtige Geheimnis.

"Wir versuchen herauszufinden, warum zwei ziemlich identische Superzellen können, einen Tornado generiert wird und man nicht," sagte Amy McGovern, Informatiker an der University of Oklahoma in Norman.

McGovern und ihre Kollegen sind unter den Forschern versucht, Tornado Vorhersagen zu verbessern. Mit Hilfe von Supercomputer Simulationen, arbeiten sie und ihr Team, Modell Tornados auf einer Skala von sehr feinen um ihre Bewegungen zu 165 bis 245 Fuß (50 bis 75 Meter).

On-the-Ground Beobachtungen Forscher nur so weit gehen können, sagte McGovern. Radar kann nicht jeder Bestandteil der Wind Bewegung, zum Beispiel spüren. Mithilfe von Simulationen, sie und ihre Kollegen mindestens 100 Stürme einrichten möchten, was sie optimieren können, nach Belieben verändern eine Variable wie Luftfeuchtigkeit oder Temperatur zu sehen, ob und wie jeder Tornado Bildung beeinflusst.

Aufbau einer stabilen, realistischen Simulation ist das 165 - 245 Fuß Maß an Präzision schwierig. So weit, haben McGovern und ihr Team etwa 10 Stürme, sagte sie, weit weniger als die 100, die sie benötigen. Aber sie ist zuversichtlich. Das Team hat ähnliche Arbeit um Flugzeug Turbulenzen mit großem Erfolg zu prognostizieren, so einmal die Datenbank der simulierte Stürme gebaut ist, mit ihnen um zu prognostizieren, dass Real-World Wetter erfolgreich zu sein, sie sagte.

Bessere Vorhersage gibt den Menschen mehr Zeit, um Schutz zu suchen, wenn ein Tornado lastet. Am Montag gab der National Weather Service-Büro in Norman, Oklahoma, Bewohner 16 Minuten Warnung vor der Tornado auch anhand von Radar-Indikatoren gebildet, dass die Gewitterwolken so im Umlauf waren, dass ein Tornado wahrscheinlich war. 16 Minuten ist 3 Minuten mehr als die durchschnittliche Tornado Vorwarnzeit von 13 Minuten. (Die tatsächliche Zeit, die meisten Bewohner flüchten musste, war schon länger, denn es dauerte der Tornado-Zeit, sie zu erreichen.)

Letztlich wollen Forscher bekommen schneller. McGoverns Arbeit könnte dazu beitragen, dass die Meteorologen in Stürmen Spurensuche, die Tornado Bedingungen wahrscheinlicher machen. Das letztendliche Ziel, sagte William Gallus, ein Meteorologe an der Iowa State University, ist "warnen auf Prognose" Mit anderen Worten wäre Meteorologen in der Lage, die Prognose von Tornados und Warnungen, anstatt darauf zu warten, Rotation oder einen Trichter Wolke am Himmel zu sehen.

"Wir glauben, dass unsere Wettervorhersagemodelle Computer gut genug könnten immer, dass wir in der Lage, Menschen zu geben, etwas mehr Achtung, vielleicht eine Stunde oder halbe Stunde erweiterte Warnung sein könnte," sagte Gallus LiveScience.

Mit Tornado-Simulatoren, arbeiten Gallus und seine Kollegen zu verstehen, wie lokale Topographie wirkt wie ein Tornado bewegen und stärken könnte. Zum Beispiel habe sie festgestellt, dass Grate Tornados verursachen abweichen, wie sie hinauf nach links und rechts, wie sie hinab. Enge Täler können auch Trichter Wind in Tornados aus einer Meile oder Gallus sagte, so Weg weit entfernten Ländern aus der tatsächlichen Wolkentrichter Schäden verursacht. [50 erstaunliche Tornado Tatsachen]

Moore, insbesondere getroffen wurde von drei heftigen Tornados in weniger als 15 Jahren: eine im Jahr 1999, eine im Jahr 2003 und eine am Montag. Die meisten Wissenschaftler sehen, dass als ein Zufall, aber Gallus hält es lohnt ein Blick in die Landschaft für mögliche Einflussfaktoren.

"Statistisch gesehen, das sollte nicht passieren ca. 1 Million Jahren, einen heftigeren Tornado von der gleichen Stelle dreimal übergeben zu haben, weil sie so selten sind" sagte er und fügte hinzu, "Es ist möglich, es gibt einige Dinge vorhanden, die Einfluss auf die Spur oder wie stark sie helfen könnten."

Gallus ist nicht der einzige Forscher suchen, um einen hyper-lokalen Blick auf die Funktionsweise von Tornados. Kolorado Landesuniversität Ingenieur V. Chandrasekar und sein Team arbeiten daran, kleine Netzwerke des Radars in städtischen Gebieten bereitstellen. Das System getestet in Oklahoma und jetzt um Dallas-Fort Worth, Texas, verschobene kann Forscher erhalten volle dreidimensionale Informationen wie Wind bewegt. (Traditionelle Radar bietet nur eine Komponente der Windbewegungen.)

"Was wir sind ist immer höheren Auflösung in Raum und Zeit," Chandrasekar sagte LiveScience. "Zum Beispiel die heutige Technologie dauert ca. 5 Minuten erhalten Sie ein Update... Wir bieten Updates alle 30 Sekunden bis eine Minute."

Tornado-Schutz

Sobald ein Tornado auf dem besten Weg ist, kann aber Leben retten darum, einen Ort zu gehen sein.

In Moore Studenten an Plaza Towers Grundschule drängten sich in Innenflure und Bäder, aber ein Volltreffer von der Tornado die meisten Gebäude eingestürzt. Häusern in den Nachbarschaften von der Tornado getroffen wurden ebenso völlig zerstört. Ab Mittwoch belief sich die Zahl der Todesopfer auf 24, von die 10 Kinder waren. [Video: Moore, Oklahoma, "Kriegsgebiet"]

Traurige Erfahrung lehrt, dass einige alte Tornado-Sicherheit-Tricks sind nicht so effektiv wie erhofft – besonders wenn Gebäude sind nicht mit Tornado-Sicherheit im Verstand entworfen. In Joplin, Frl. getötet ein 2011 Tornado 158, laut der National Weather Service (die Stadt Joplin Heringe die Zahl der Todesopfer bei 161). Unter den zerstörten Gebäuden war eine lokale High School, und einige der Flecken Katastrophe Experten empfehlen normalerweise Leute gehen für Tierheim erwies sich unter es den meisten schwer beschädigt.

Innenflure sind in der Regel den vorgeschlagenen Schutz stellen, aber in Joplin, Türen und Fenstern an beiden Enden des langen Hallen wurden zerstört durch Trümmer, erstellen eine gefährliche Situation, sagte Gallus.

"Gänge Windkanäle wurde,", sagte er. Architekten wie Tageslicht, sagte er, aber "wahrscheinlich wenn wir Schulen in der Zukunft entwickeln, wir müssen vorsichtig sein, wie wir sie gestalten."

Gebäude in Tornado-Land

Auch im Tornado Alley Gebäude nur 90 mph (145 km/h) geradlinigen Winden standhalten sollen, sagte Partha Sarkar, der Wind Engineering und Aerodynamik an der Iowa State University studiert. Der Standard basiert auf historischen Messungen der Gewitter Winde und nicht berücksichtigt auch die häufigsten Arten von Tornados. Ein Tornado EF1 verträgt Böen von bis zu 110 mph (177 km/h).

Darüber hinaus sagte Sarkar, Rotations Tornado Winde noch stärker betont Gebäude als geradlinige Winde setzen auf. Ein 90-mph Tornado kann viel mehr Schaden anrichten als ein 90 mph gerade Windstoß.

"Die Gebäude einfach nicht ausgelegt sind, das Niveau der Wind zu widerstehen," sagte er zu LiveScience. [Die tödlichsten Tornados in der US Geschichte]

Gestaltung eines Tornado-Beweis-Gebäudes teuer ist, sagte Sarkar. Sie benötigen verstärkte Mauerwerk, Stahl oder composite Materialien anstelle von Holz und verbesserte Verbindungen zwischen Wänden, Stiftungen und Dächern.

"Ich persönlich glaube, dass wir, einige tun können inkrementelle Verbesserungen, und das wird sicherlich dazu beitragen, machen sie aufstehen, um die meisten mittlerer Intensität Tornados, EF2s, EF3s, vielleicht," sagte Sarkar. "Aber wenn es darum geht EF4 und EF5, sicherlich die Kosten wird unerschwinglich sein."

Schulen, Krankenhäuser und High-Density-Gebäude wie Einkaufszentren, diese höheren Standards gestaltet werden könnte, sagte Sarkar. Eine andere Möglichkeit wäre Tornado Shelter – ein weiteres feature Tornado Alley Bau häufig fehlt.

"Sturm Unterstände dienen heute Windgeschwindigkeiten von 250 km/h (402 km/h), und wir denken, das ist höher als jemals erfahrene ebenerdig in einem Tornado sein wird", sagte Ernst Kiesling, Maschinenbau-Ingenieur an der Texas Tech und dem Geschäftsführer des Landesverbandes Storm Shelter.

Schutz vor dem Sturm

Leider verhindert Kosten Haus-und Wohnungseigentümer in sogar Tornado-vornübergeneigten Bereichen Installation dieser Unterstände. In Oklahoma Kiesling sagte, hat vielleicht eine in allen fünf neueren Häusern eine vor-Ort-Unterschlupf oder sicheren Raum, eine verstärkte Raum, auf einer täglichen Basis als Bad oder Lagerung Schrank genutzt werden kann. In älteren Häusern ist die Zahl geringer.

Ein kleines in-Home-sichere Zimmer hinzugefügt, um ein neues Haus die Kosten für den Bau von etwa $5.000 bis $6.000 erhöht, sagte Kiesling. Ein altes Haus Nachrüstung wäre teurer. Und, natürlich, einige Häuser können nicht nachgerüstet werden – Mobilheime, haben zum Beispiel keine Platte, einen Unterschlupf zu befestigen. In den Boden Unterstände können ebenso schwer fassbaren Wohnmobil Parks.

"Der Grundbesitzer ist in der Regel nicht der Eigenheimbesitzer, wer soll die Investition einen Unterschlupf in der Wohnmobil-Park zu machen?" Kiesling, sagte.

Die Federal Emergency Management Agency stellt Mittel in einigen Bereichen, die Kosten für den Bau von sicheren Zimmer kompensieren. Aufklärung über die Notwendigkeit einer sicheren Zimmer auch einen Unterschied machen kann, sagte Kiesling.

Für Sarkar ist Tornado-Ready Bau eine nationale Angelegenheit.

"Es wird nicht weggehen", sagte er. "Und wenn wir nicht ändern, die aktuelle Denkweise und Bauvorschriften, die folgten, leider sind Dinge nicht zu verbessern."

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