Bővített címmel indítok topikot, az elveszett "A tornádók" helyett. De jobb is így, mert újragondolva, hozzáolvasva sokat változott a nézetem.
Ebben a tárgyban eddig önző módon a saját féltudományos elképzeléseimet akartam leírni,.
Az olvasottak alapján azonban megértettem, hogy ez a tárgykör- nem csupán száraz tudomány. Hanem az emberi tudatos és mentális világ felfogás egy megjelenése.
Ahogy sokan vágynak, és egyuttal rettegnek attól, hogy egy ilyen, a természet erejét megmutató jelenséget, a vele járó adrenalin hullámzást átélhessenek (persze biztonságos falak mögül...)
De mi lehet biztonságos 500-800 km/h szélörvény közelében?
Így most ez a topik már inkább arra szolgál, hogy képek, leírások, élmények feltételezések, teoriák, számítások tömkelegévé váljon, amelyből, ha a vihar elvonul, a roncsokon túlmenően némi leszürhető tanulság is marad.
De a vihar sem rendetlen káosz, amit talán sikerül ezt a topik felépítésében tükrözni.
Sőt- a vihar rendje, attól a pillanattól kezdve, amikor a csillogó napsütésből először meglátjuk, és megértjük, hogy felénk tart, ELKÉPESZTŐ!
Ezért a topik elején megpróbálom visszatartani elemző késztetésem, és lcsendes, leiró részekkel, képekkel gazdagítani e tárgyat.
Most megpróbálnám elmondani, hogy szerintem mi mire szolgál a TORNÁDÓ gépben.
A legfontosabb benne- maga a tornádó cső, amely: - Levegőből, és részben kisebb acélhidakból, kerti törpékből épül, de legszilárdabb benne a 100-200 m/s sebességgel keringő levegő. A keringő levegő centrifugális gyorsulásával a csőben lévő vákuum tart ellent. Ez igen nagy lehet. Egyik hozzászólásomban többszáz hektopaszkálra hivatkoztam. - Ennek az örvénycsőnek vastagsága (D), és menetemelkedése van. Az áramló levegő míg felér, éppen n-szer fordulhat benne. Erre vonatkozó adatom nincs, csak amit filmekből kiszűrhettem. Pedig ettől függ nagyon sok minden, teljesítmény, disszipáció... - A tölcsér talpa a földhöz símúl. Itt a legnagyobb a nyomáskülönbség- a porszívóhatás. A légpótlást elsősorban kívűlről kapja. Ahogy emelkedik, a nymáskülönbség csökken, s így szélesedik. A felhőnél eléri azt a nyomást, amely annak belsejében van. És ez egy nagyon fontos kérdés. Mekkora a nyomás a felső belsejében, ahol a tölcsér csatlakozik? Azonnal rávágnám: pont a légköri, abban a 4-6 km magasságban!!
De azután gondolkoznék- biztosan? Ezt a legnehezebb megtudni, lévén, hogy a legelszántabb viharvadászok is nehezen másznak a felhőbe! Tudom, léteznek speciális légi szolgálatok, ilyen hálátlan feladattal. De még nem olvastam erről adatot. És amig nem találok, addig azt sejtem, hogy bent a szupercellában a külsőtől eltérő, bármekkora nyomás lehet! Mivel magyarázom ezt? A kumulusz egy vertikális hő és villamos üzem.
A teteje üllő szerű, vagyis kiszélesedve kellően nagy és sötét: kiválóan alkalmas arra, hogy a világűr felé bármely hőcserélő hatás fokozottan érvényesülhessen. És az oldalai is ilyenek, ráadásul többször nagyobbak. Persze, felül sütheti a Nap is. De nem tudom még, hogy ez a jégkristály réteg mennyit ver vissza, bocsát át, vagy nyel el belőle? Ezt most tárolnám későbbre. - Ha a felhőben a vízpára jéggé alakul, óriási vákuum, ha elgőzölög nyomás képződhet. Igen, de mi akadályozza meg a felhőt, hogy ne húzódjon össze, megszüntetve a vákuumot? Mindig is csodálkoztam azon, hogy mi tartja össze, meg szét a felhőket? Hiszen el kellene oszlania a páratartalomnak egyenletesen? Pont úgy viselkedik, mint a cukor a kávéban- csak azt a részét édesíti, amelyet nem iszok meg... Hát először is nagyobb tömege, amely nem tudja azonos sebességgel követni a hirtelen kondenzációs sebességet. És mégvalami: a felhő részecskéinek azonos töltése talán? Ha a felhőben változó töltésű részek lennének, akkor az kiegyenlitődne, és nem villámlana. De a kumulusz igencsak villámlik... Na ehhez keveset értek, de feltételezem, hogy létezhetnek elektrosztatikus erők, amelyek a felhő gyomrában hozzájárulnak eltérő nyomás kialakulásához.
Vagyis ez a modell egy légben-úszó, hőcserélős tartályra hasonlít, amelyben egy gép folyamatosan fenntartja a működést fenntartó folyamatos hőmérséklet, és nyomás viszonyokat.
Hogyan jön létre a tornádó? Idézek a szupercella.hu-ból (http://www.szupercella.hu/hir.php?m=20061221_01) "...Tavaly nyáron (2004-ben) több olyan tornádó is kialakult, melyek létrejötte nem köthető szupercellához, ill. mezociklonhoz."
Ebből következik, hogy a tornádók létrejöttét egy szupercellának nevezett viharfelhőhöz kötik legikább. Ez egy, vagy több, rohanó, viszonylag "kis" alapterületü, de néha tízenötkilométer magas, üllőszerű képződmény. Ennek útja során van módja arra, hogy különböző formákban, (mozgási, villamos, hő stb) hatalmas energiát halmazzon fel és más formákban, koncentrált hatalmas teljesítménnyel (villám, zápor, tornádó) leadja.
De vannak "mezociklonhoz nem köthető" jelenségek is. Ezek beláthatólag a helyszinhez közeli viszonyokra épülnek csak, és persze sokkal kisebb erejűek, idejüek. "Egy ilyen szituáció lényeges részét képezi egy lassú mozgású vagy kvázi-stacionárius talajközeli konvergenciazóna.", és számos egyéb feltétel...
Elég, ha csak azokról a forgószél cicákról beszélünk, amelyek a forró mezőn szinte a semmiből bújnak elő, kellemetlen szituációban szétfujják a szénakazlat.
Ja és megemlíteném, ezek a hatások nem mindig elég tartósak ahhoz sem, hogy tornádó cicának öltözzenek. Néhacsak egy váratlan, hirtelen szélroham keletkezik... Mitől?, honnan hová tart?
Szóval a kiváltó okok sokrétűek, eredményük viszont hasonló: kialakul egy többé kevésbé függőleges, vagy elhajló, de mindig ÖSSZEFÜGGŐ, FORGÓ LÉGFAL!
Egy hermetikus cső, amelynek két vége is lezárt.
Szupercella esetén ez általában abból indul el, és éri el a földet. De nélküle indulhat a földről, sőt a levegőből is talán?
Tehát létrejöttükhöz nem feltétlenül szükséges áramlással akkumulált hő, elég a levegőben, a környezetben tárolt energia is? Ezek tehát kérdések, bár nekem kicsit már válaszok is. A levegő, a légtér fizikai, geometriai adottségaiban szerintem eredendően, és mindenütt benne van az az instabilitás, amely kedvező (kedvezőtlen) feltételek esetén TORNÁDÓT eredményez. Mert ilyen feltételek mesterségesen is létrehozhatók, lásd:
1. "Mesterségesen keltett tornádók jelenthetik a szélenergia újabb lépcsőfokát. Az úgy nevezett légköri örvény motor (Atmospherical Vortex Engine) egy kanadai mérnök, Louis Michaud találmánya,"
ha nincs kirakva a kép mellé copyright-igény, akkor onnantól kezdve publikus és elvileg szabadon utánközölhetô. Ha van kiírva, akkor jelezni kell (meg különben is illendô), hogy honnét származik. Ha nem tud az ember dönteni, akkor egyszerûbb a kép elérhetôségét belinkelni és kész :-) Ami méreteben vagy formátumban nem megfelelô, azt konvertálni kell, erre sok lehetôség van. Mindenki mást ajánl, én magam részérôl a Photoshop mellet FastStone nevû ingyenes képnézegetô-konvertálót használok - gyors és pont annyit tud, amennyire az esetek nagy részében szükséged lehet. http://www.faststone.org/download.htm
Biztosan nem abból alakul ki, hiszen a a futóáramlások állandó jelenségnek tekinthetők, hanem ha egyéb hatások létrehozzák, és felér a forgószél odáig, akkor jön létre esetleg akkora szívóhatás, ami letolja a porszívócsövet a földszintig. Nem tudom, ne vegye senki készpénznek!
Ez egy, a jelenlegihezhasonló időjárás esetén gyakorta előforduló talajközeli légies képzőmény, fokozattal nem mérhető. Formájából, méretéből is kitűnik, hogy teljesen más természetű, mint a tornádó. Jellegzetesen ugyanis alul a legszélesebb, és fényt kibocsátó csúcsban végződik.
Ez pedig a Föld légköre általános cirkulációja (fordítást nem vállalok). Amúgy remélem, nem okoz problémát ennyi kép idehozatala? Csupa olyan dolog, ami nekem is új, és érdekes, és azt hiszem másoknak is.
A légnyomás értékére tettem korábban becsléseket. Most találtam francia forrást (nem tudok franciául, ez kockázat a fordításban):
"En France (Franciaországban, minimum, maximum, dátum) : La pression la plus élevée mesuré : 1050 hPa à Paris le 6 Février 1821. La pression la plus basse mesuré : 947 hPa à Boulogne-sur-Mer le 25 Décembre 1821.
Dans le monde A földön, minimum, maximum, időpont) : La pression la plus élevée mesuré : 1083 hPa à Agata ( Sibérie ) le 31 Décembre 1968. La pression la plus basse mesuré : 870 hPa au centre du typhon Joan aux Philippines le 14 Octobre 1970 et au coeur du typhon Tip, dans le Pacifique : 870 hPa. "
A 870 hPa tengerszinten, a Fülöp szigeteknél, a Tip tájfun idején közelít az F5-höz, mert többszáz km-h tombolhatott.
Idéze a MetNet ből: "Jet stream (v. röviden jet, magyarul futóáramlás) A jetek viszonylag szűk keresztmetszetben összpontosuló, nagy szélsebességű horizontális (vízszintes) áramlási zónák. A szűk keresztmetszet néhány száz métert jelent, míg a nagy szélsebesség alatt általában 30-40 m/s illetve azt meghaladó szél értendő (a legtipikusabb értékek 50 illetve 80 m/s közöttiek). A horizontális jelző arra utal, hogy az áramlás vertikális kiterjedése elhanyagolható a horizontálishoz képest, a ~-ek hosszan elnyújtottak, akár az egész Földet körbefuthatják, bennük az áramlás is horizontális illetve közelítőleg horizontális. A jetek közelében igen erős szélnyírás (lásd szélnyírás) tapasztalható, a szélsebesség rohamosan növekszik a szélmaximum felé haladva, amely az ún. jetmagot vagy tengelyt képezi. Az időjárási jelenségek nagy számáért felelősek a ~-ek, nagyban segíthetik a konvekciót (lásd konvekció), sőt, a ciklogenezisben (lásd ciklon) is szerepet játszhatnak. A ~-ek három fő típusra oszthatók: - poláris jet - szubtrópusi jet - alacsonyszint"
Ez nem maradhat ki a vizsgálódásból. Roppant érdekes dolog.
Legelőbbre való azonban az a kérdés, hogy honnan származik ez a hatalmas teljesítmény?
Mert az szinte biztos, hogy nem abból szerencsétlen mexikói falucskából jött, amelyet egy pillanat alatt elsöpört. Annak nagyon kis szerepe volt csak, esetleg az elindításában? Hogy valaki tábortüzet rakott? Lehet. Az olyan, mint amikor valaki a ravaszt meghúzza. De az energia, a teljesítmény biztosan máshonnan adódik. Csak két dolgot vizsgálhatunk: - A rohanó felhő keletkezése, és útja során korábban gyüjtötte azt, és az adott helyen koncentráltan adja le. Ez az eset érvényes, ha a hideg, és meleg légáramlatok találkoznak. - A felhőben akkumulálthoz hozzáadódik egy másik teljesítmény összetevő, amely magában a tornádó folyamatban keletkezik, és amelyet én önnfenntartó áramlásnak nevezek.
Mert vélekedésem szerint mindkettőnek szerepe van. És az utóbbinak sem elhanyagolható.
Mindez azonban egyetlen nagy tornádó- gépezet működésének a része, amelyben a csodálkozó gőzmozdonyon kívűl egyetlen fémalkatrész, és a seriff mobiltelefonján kivűl más informatikai eszköz nincsen.
Ugyanakkor ámulnivalóan összetett gépezet, levegőből készült, nyomásálló falakkal, villamos kondenzátorokkal, hőcserélőkkel- alig leírható modell.
Mindenesetre muszáj lesz valamilyen egyszerűsített modellt készíteni.
Egyedül azt is alig tudnám, mert villamos oldalon még járatlanabb vagyok!
"Tigris-tigris éjszakánk Erdelyében sárga láng, Mely örök kéz szabta rád Rettentő szimmetriád..." A természet erő megnyilvánulásai szintén éjszakai tigrisek, elalvás előtt sokan gondolnak rájuk szorongva.
Próbáljuk becsülni csak az energiájukat, teljesítményüket? A levegő minden paramétere változó, sűrűsége, nnyomása stb. Ezért ilyen gyors becslésekhez egy egyszerű, senki által el nem fogadott módszert szándékozok alkalmazni. P= Pa*m3/s = W P=0,5*A* v^3/2 W Ahol v- a légsebesség m/s, A=m^2 áramlási keresztmetszet. Nagyon könnyű, és kifejezi azt, hogy a nyomás négyzetesen, a térfogatáram pedig lineárisan függ a sebességtől. Vannak együtthatók, pld sűrűség stb, azokat 0,5 re veszem. És természetesen, fajlagosok számításakor A= 1 m2 lehet, hiszen azzal szorozni később már könnyű.
Nézzük csak, fajlagosan, 1 m2 keresztmetszetre: Ha a sebesség 1 m/s, P=0,5W/m^2. (szellő) Ha a sebesség 10 m/s, P=500 W/m^2.
Ha a sebesség 100 m/s, P=500 kW/m^2. Ha a sebesség 200 m/s, P=4,0 MW/m^2.
Egy szélkerék, amely 1000 m2-t fog át , 500 kW nagyságrendű energiát kezel jól, vagy rosszul. Megköszönöm, aki pontosabbat ír, de most csak nagyságrendről van szó.
A legnagyobb észlelt tornádó falában, annak spirálisára merőlegesen mért keresztmetszete 1 m2-ben tehát 4 MW teljesítmény áramlik!
Egy ilyen tornádó átmérője 1500-2000 m!
Persze, pont arról nem olvastam még adatot, hogy milyen vastag a fala, és mekkora annak a menetemelkedése, hogy az "A" keresztmetszet számítható legyen. Ezért hasból 40 m vastagnak, és ugyanannyi menetünek becsülöm. =1600 M2 = 5600 MW. Valahogy alábecsültem, (de nagyon), viszont nincsenek adataim. Nem is tudom, hogy léteznek e ilyen adatok? Valaki méri a menetemelkedését? Mondjuk egy kiválasztott, jól látható, még fényszorózó gőzmozdony emelkedési sebessége alapján? De ez is több mint tíz atomerőművi blokk.
Nem én tettem fel ezt a kérdést.. "Ki a bárányt, az teremtettet?
De mások is feltették már a kérdést: "Meg lehet e szelídíteni?
Zak Tegyél fel képeket. Más topikok tele vannak rózsacsokorral. Egy kemény tornádó jó kis ellenpont...a természet szépségeihez. Kérdéseim: - A képek másolása szabad? honnan tudható? - Mit csináljak azokkal, amelyek nagyobbak 512 Kb-nál? - Amelyek nem JPG-k?
Na ja :) Itt meg pár fotó az utoljára Magyarorszagon észlelt (2006. június) tornádóról. F1 lett , mert a tölcsér végül leért, ez azért mégiscsak valami:
http://kep.tar.hu/iborkerek/50309910
Metnet-es kolega is lefotózta, RSOE lapján is fent vannak a fól látható fotók.
Idézem a hivatkozott forrásból (érdemes elolvasni) http://geothink.freeweb.hu/html/egyetem/meteo/34_tornadok.html
"Mint minden meteorológia jelenséget az anyagi kár függvényében és a morphológiai jellemzõk fókuszában a tornádókat is rendszerezték, e rendszer lényegét a Professor Fujita és Dr. Allen Pearson által 1971-ben a chicagoi egyetemen kidolgozott Fujita-skála, más néven a Fujita-Pearson-skála foglalja magába.
F - skála szám, Erösség, Szélsebesség, Anyagi károk
F-0, Alacsony szélsebességű tornádó, 65-120km/h, Feltünése esetén nem okoz jelentõsebb anyagi károkat.
F-1, Mérsékelt tornádó, 120-180 km/h, A szél tetöszerkezeteket rongálhat meg , elmozdithat kisebb épitményeket.
F-2, Átlagos tornádó, 180-250 km/h, Jelentös károkat okozhat. Autókat és könnyebb házakat boríthat fel.
F-3, Erõs tornádó, 250-330 km/h, A fákat tövestõl kicsavarja, és a biztos fundamentummal rendelkezõ házakat is elsöpri.
F-4, Fokozottan erős tornádó, 330-410 km/h, Minden utjába kerülõ dolgot megsemmisít, lehet az nagyobb épület is akár.
F-5, Nagy erejű tornádó, 410-500 km/h, Több tonnás terheket képes megemelni és több ezer méterre vinni. A vasbeton vázú épületek sincsenek biztonságban.
F-6 <Különösen nagy erejű tornádó, 500 km/h <, Mindent megsemmisít ami az útjába kerül. Itt már az óvóhelyekre búvás se jelent biztos menedéket.
A skála utolsó két tagjára rendszerezett tornádók hatalmas pusztításokat végeznek, nem ritka az sem, hogy a felszínen haladó tölcsér vastagsága megközelíti az egy kilóméteres átmérõt és akár 70 - 80 km-ert is haladhat, nyomában mindent lesöpörve."
A fél hangsebesség : 612 m3/h, 170 m/s A szél ehhez tartozó dinamikus nyomása atmoszférikus nyomáson:
17340 Pa, vagyis majdnem 0,2 bar. Ez azt jelenti, hogyha valamely 1 m2 felületű tárgy csupáncsak 1 tonna, akkor azt könnyedén felemelheti. És ilyen, ennél erősebb is volt már.
