Tornadogênese é o processo pelo qual um tornado se forma. Existem muitos tipos de tornados, variando em seus métodos de formação. Apesar dos estudos científicos em andamento e de projetos de pesquisa de alto nível, como o VORTEX, a tornadogênese permanece um processo complexo, e as complexidades de muitos mecanismos de formação de tornados ainda são pouco compreendidas.^[1][2][3]

Um tornado é uma coluna de ar que gira violentamente em contato com a superfície e a base de uma nuvem cumuliforme. A formação de tornados é causada pelo estiramento e agregação/fusão de vorticidade ambiental e/ou induzida por tempestades, que se concentra em um vórtice intenso. Existem várias maneiras pelas quais isso pode ocorrer e, portanto, várias formas e subformas de tornados. Embora cada tornado seja único, a maioria dos tipos de tornados passa por um ciclo de vida de formação, maturação e dissipação.^[4] O processo pelo qual um tornado se dissipa ou se desfaz, ocasionalmente chamado de tornadolise, é de particular interesse para estudo, assim como a tornadogênese, o tempo de vida e a intensidade.

Mesociclones

Os tornados clássicos são tornados supercelulares, que possuem um padrão de formação reconhecível.^[5] O ciclo começa quando uma forte tempestade desenvolve um mesociclone rotativo a alguns quilômetros de altitude na atmosfera. À medida que a precipitação na tempestade aumenta, ela arrasta consigo uma área de ar descendente rápido conhecida como corrente descendente da retaguarda (RFD). Essa corrente descendente acelera à medida que se aproxima do solo e arrasta o mesociclone rotativo em direção ao solo. A helicidade relativa da tempestade (SRH) demonstrou desempenhar um papel no desenvolvimento e na intensidade dos tornados. A SRH é uma vorticidade horizontal paralela ao fluxo de entrada da tempestade e que se inclina para cima quando é absorvida pela corrente ascendente, criando assim vorticidade vertical.

À medida que o mesociclone desce abaixo da base da nuvem, ele começa a absorver ar frio e úmido da região de corrente descendente da tempestade. A convergência desse ar frio com o ar quente da corrente ascendente faz com que uma nuvem de parede rotativa se forme. O RFD também concentra a base do mesociclone, fazendo com que ele sugue ar de uma área cada vez menor no solo. À medida que a corrente ascendente se intensifica, ela cria uma área de baixa pressão na superfície. Isso puxa o mesociclone concentrado para baixo, na forma de um funil de condensação visível. Conforme o funil desce, o RFD também atinge o solo, criando uma frente de rajada que pode causar danos severos a uma boa distância do tornado. Normalmente, a nuvem funil começa a causar danos no solo (tornando-se um tornado) poucos minutos após o RFD atingir o solo.^[6]

Estudos de campo mostraram que, para que uma supercélula produza um tornado, a RFD precisa ser apenas alguns kelvin mais fria do que a corrente ascendente. A corrente descendente da lateral frontal (FFD) também parece ser mais quente dentro de supercélulas tornádicas do que em supercélulas não tornádicas.^[7]

Muitos imaginam um processo de cima para baixo, no qual um mesociclone de nível médio se forma primeiro e se acopla a um mesociclone de baixo nível ou tornadociclone, com um vórtice se formando abaixo da base da nuvem e se tornando um vórtice concentrado devido à convergência ao atingir a superfície. No entanto, o histórico de observações e pesquisas mais modernas indicam que muitos tornados se formam primeiro perto da superfície ou simultaneamente da superfície para os níveis baixos e médios em altitude.^[8][9]

Veja a dinâmica, a termodinâmica e a fonte de energia.^{[Esclarecimento necessário]}

Misociclones

Mesovórtices

Redemoinhos de fogo e piro-tornadogênese

A maioria dos redemoinhos induzidos por incêndios ou erupções vulcânicas não são vórtices tornádicos. No entanto, em raras ocasiões, circulações com grandes incêndios florestais, conflagrações ou material ejetado atingem a base de uma nuvem ambiente. Em casos extremamente raros, pirocumulonimbus com mesociclones tornádicos foram observados, alguns ainda chegando na intensidade em F3.^{[citação necessária]}

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Referências