พายุทอร์นาโด ในช่วงบ่ายของวันที่ 22 พฤษภาคม 2011 กรมอุตุนิยมวิทยาแห่งชาติ ได้ออกคำเตือนเกี่ยวกับพายุทอร์นาโด สำหรับบริเวณจอปลินรัฐมิสซูรี แม้ว่าคำเตือนดังกล่าว จะกระตุ้นให้เกิดเสียงไซเรนป้องกันพลเรือน แต่ก็ใช้เวลาเพียง 17 นาที ก่อนที่พายุทอร์นาโดจะเกิดขึ้น ครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์ของสหรัฐฯ ส่งผลกระทบต่อพื้นในเมืองเล็กๆ ทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐฯ

เมื่อพายุทอร์นาโดรุนแรงขึ้น เส้นทางแห่งการทำลายล้าง ผ่านส่วนใต้สุดของจอปลิน ในที่สุดก็ถึงความแข็งแกร่งของระดับพายุทอร์นาโดสูงสุด ด้วยลมพัดแรงกว่า 200 ไมล์ต่อชั่วโมง พายุทอร์นาโดครั้งใหญ่ ทำให้มีผู้เสียชีวิต 161 ราย สร้างความเสียหายแก่ทรัพย์สินมากกว่า 3 พันล้านดอลลาร์ รวมถึงบ้านเรือนเกือบ 7,000 หลังถูกทำลาย

แม้ว่า พายุทอร์นาโด จะถูกกระตุ้นโดยพายุฝนฟ้าคะนอง แต่ก็ต้องอาศัยการผสมผสานของบรรยากาศที่เป็นเอกลักษณ์ เพื่อสร้างพายุรุนแรงที่ทำให้เกิดพายุทอร์นาโด พายุฝนฟ้าคะนองจะเกิดขึ้น เมื่ออากาศอุ่น และชื้นลอยขึ้นเหนือมวลอากาศที่เย็นกว่า ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า การพาความร้อน

เมื่ออากาศสูงขึ้น ช่องอากาศบางส่วน หรือพัสดุทางอากาศจะเย็นลง หรืออุ่นขึ้นกว่าสภาพแวดล้อมโดยรอบ และบรรยากาศจะไม่เสถียร Peter Kalmus นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศ จากห้องปฏิบัติการแรงขับเคลื่อนไอพ่นของนาซ่า กล่าวว่า พัสดุทางอากาศเหล่านี้ทั้งหมดมาบรรจบกัน กับปริมาณไอน้ำและอุณหภูมิ มีบางอย่างที่พิเศษเกี่ยวกับการรวมกันเฉพาะของพัสดุทางอากาศ ที่เข้ามาทิศทางที่พวกมันมา พลังงานและความชื้นทั้งหมดรวมกัน เพื่อสร้างพายุทอร์นาโด

ข้อมูลดาวเทียม นักวิทยาศาสตร์สามารถประเมินอุณหพลศาสตร์ที่ซับซ้อน ซึ่งทำให้เกิดพายุทอร์นาโด โดยดูจากอุณหภูมิบรรยากาศและไอน้ำ วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือ มีการส่งวิทยุบนบอลลูนตรวจอากาศ เมื่อบอลลูนเคลื่อนตัวขึ้นไปในชั้นบรรยากาศ มันจะวัดอุณหภูมิ และไอน้ำที่ระดับความสูงต่างกัน

การวัดในแหล่งกำเนิดเหล่านี้แม่นยำมาก และการวัดจะดำเนินการ ในตำแหน่งที่แน่นอนและทันเวลา กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้าบอลลูนอากาศถูกส่งขึ้นไปเหนือจอปลิน 30 นาทีก่อนเกิดพายุทอร์นาโด การวัดเหล่านั้น จะบอกเราถึงสภาวะที่นำไปสู่พายุทอร์นาโด อย่างไรก็ตาม บอลลูนตรวจอากาศส่วนใหญ่จะปล่อยบนบก วันละ 2 ครั้งและพร้อมกันทั่วโลก ในสถานที่จำกัดในแถบมิดเวสต์ของสหรัฐฯ

โดยปกติแล้ว สถานที่เปิดตัวจะอยู่ที่สนามบินเพียงไม่กี่แห่งต่อรัฐ เป็นผลให้พายุทอร์นาโดแถบมิดเวสต์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นหลายชั่วโมงหลังจากนั้น และห่างไกลจากบอลลูนสภาพอากาศ ส่วนใหญ่นักวิทยาศาสตร์หันไปใช้ดาวเทียม เพื่อให้ได้ข้อมูลที่ครอบคลุมทั่วโลก เครื่องมืออินฟราเรดในบรรยากาศ ซึ่งบินบนดาวเทียมอควา ให้อุณหภูมิและไอน้ำคุณภาพสูง โดยการมองลงไปยังบรรยากาศจากอวกาศทั่วโลก

แต่โดยทั่วไปแล้ว พายุทอร์นาโด มีปัญหาใหญ่อยู่เหนือหัว อุณหภูมิและไอน้ำ ไม่จำเป็นต้องเป็นลักษณะเฉพาะของสิ่งแวดล้อม เมื่อพายุเกิดขึ้นจริง การพยายามทำความเข้าใจพายุทอร์นาโดที่เกิดขึ้น ในตอนเย็นนั้นไม่สมเหตุสมผล โดยจากข้อมูลดาวเทียม 4 ชั่วโมงนั้นมีความสำคัญ ในแง่ของการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม อาจเป็นวันที่อากาศแจ่มใส เมื่ออินฟราเรดในบรรยากาศบินผ่านไป และหลายชั่วโมงต่อมา ก็มีพายุทอร์นาโดที่จุดเดียวกัน

ขณะนี้มีวิธีปลดล็อกศักยภาพของชุดข้อมูลอินฟราเรดในบรรยากาศเหล่านี้ และอาจเป็นประโยชน์ ในการทำความเข้าใจว่า พายุรุนแรงอาจเปลี่ยนแปลงในโลกที่ร้อนเกิดขึ้นได้อย่างไร ทีมวิจัยได้เพิ่มชิ้นส่วนใหม่ให้กับปริศนาแบบจำลองที่พัฒ นา โดยใช้ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาเช่น ลม เพื่อคำนวณการเคลื่อนที่ของพัสดุทางอากาศ ไม่ว่าจะไปข้างหน้าหรือข้างหลังตามเวลาที่ระดับความสูงใดๆ ในชั้นบรรยากาศ

เมื่อพวกเขาทราบทิศทาง และความเร็วของลม ในช่วงเวลา 4 ชั่วโมงนั้นแล้ว พวกเขาสามารถติดตามพัสดุทางอากาศ โดยกลับจากตำแหน่งของพายุไปยังตำแหน่งอินฟราเรดในบรรยากาศ สามารถเคลื่อนย้ายพัสดุทางอากาศได้ในเวลาและสถานที่ สามารถนำพัสดุทางอากาศที่เริ่มต้นจากจุดหนึ่ง และดูว่าจะไปที่ไหนในอีกไม่กี่ชั่วโมงข้างหน้า

คาลมุสกล่าว วิธีการย้อนรอยนี้ ช่วยให้นักวิจัยสามารถเรียกใช้วิดีโอย้อนกลับได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อดูว่า พัสดุภัณฑ์ทางอากาศที่ก่อให้เกิดพายุมาจากไหน อุณหภูมิและไอน้ำจากอินฟราเรดในบรรยากาศ พวกเขาสามารถประมาณลักษณ ะของอากาศที่ทำให้เกิดพายุได้ หากมีดาวเทียมครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมด ในช่วงเวลาที่เกิดพายุทอร์นาโดแสดงว่า มีทุกสิ่งที่ต้องการเพื่อดูว่า เกิดอะไรขึ้นเมื่อพายุเกิดขึ้น

ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้สภาพแวดล้อมเฉพาะ สำหรับ พายุทอร์นาโด คือ พลังงานหมุนเวียนที่มีพลังงานสูง หากรู้ว่า พัสดุภัณฑ์ทางอากาศจะไปอยู่ที่ใด อุณหภูมิและไอน้ำเป็นอย่างไร สามารถคาดการณ์ในตำแหน่งนั้นได้ ตัวอย่างเช่น ในจอปลิน และไม่มีอะไรเกิดขึ้น แต่หลังจากนั้นไม่กี่ชั่วโมงต่อมาฮอตสปอตก็พัฒนาขึ้น

มีการพัฒนาแนวคิดของพวกเขาให้เป็นเครื่องมือพยากรณ์ที่แท้จริง สิ่งสำคัญในที่นี้คือ สามารถนำข้อมูลจากแหล่งต่างๆ มาสร้างการคาดการณ์ระยะสั้นได้ หากต้องการเปลี่ยนจากการสังเกตการณ์ผ่านดาวเทียมเหล่านี้ ในแถบมิดเวสต์ เพื่อคา ดการณ์ว่า สิ่งต่างๆ จะเลวร้ายลงในสถานที่ต่างๆ หรือไม่ และด้วยเวลาเตือนโดยเฉลี่ยเพียง 13 นาที สำหรับพายุทอร์นาโด การคาดคะเนเหล่านี้ สามารถช่วยชีวิตคนได้

บทความอื่นที่น่าสนใจ>>>ดาวพฤหัสบดี ปริมาณแอมโมเนียกับน้ำการเกิดฝนและลูบเห็บ