dinsdag 13 mei 2014

Europese tornado's in cijfers

Terwijl aan de andere kant van de oceaan er op regelmatige basis onderzoek wordt gedaan naar tornado's is dit ten tijde van vandaag in Europa nog ver te zoeken. Om die pijnlijke stilte te breken ben ik op het idee gekomen om de tornado's in Europa in cijfers te plaatsen.

Het materiaal in dit artikel is bedoeld om de tornadoreports op te lijsten en hoe zij over de tijdspanne van 2002 tot en met 2014 zijn geëvolueerd. Dit laat ons toe in bepaalde diagrammen (dewelke wij hieronder zullen overlopen) te ontdekken of Europa eigenlijk wel een tornado-seizoen heeft en wat het verschil aan tornado activiteit is in en buiten het "onweerseizoen".

Eerst wat geschiedenis...

In 2002 werd Estofex opgericht: the "European Storm & Forecasting Experiment" en is een non profit organisatie die in staat om waarschuwingen voor noodweer te bieden met de nadruk op convectieve gebeurtenissen. Estofex loopt hand in hand samen met het ESSL: the "European Severe Storms Laboratory" die beheerder is van de ESWD (European Severe Weather Database).

In deze databank vinden we meldingen van weerbureaus, skywarn-instanties en andere bronnen die noodweer melden en zo het hoe, waar en wanneer van convectieve events vastgelegd kan worden.

Op deze gegevens zijn onderstaande diagrammen gebaseerd waar we beginnen bij 2002 (oprichting Estofex) tot dit jaar: 2014.


De reden waarom er begonnen is bij 2002 is niet omdat er geen tornadoreports pre 2002 zijn maar omdat die minder representabel zijn van het "echte" aantal daar Estofex nog niet actief was in de Europese meteorologie. Vergeleken met de jaren post 2002 zien we duidelijk hogere cijfers dan pre 2002.

Toch toont bovenstaand diagram wel iets anders en is het niet volledig nutteloos. Bemerk de significante sprong die in Europa is gemaakt in de verzameling van tornado-events in Europa... Zeker na 2002 zien we een opmerkelijke stijging, waar de geboorte van Estofex en het ESSL zonder meer een grote factor in speelt.

Gebruik makend van die data zijn vanaf 2002 alle tornado's opgelijst en geklasseerd volgens het jaar en de maand waarin die voorkwamen waardoor het duidelijk wordt dat er over tornado's in Europa duidelijk wel iets te vertellen valt.


Hier zien we de maandelijkse verdeling van de tornado events. Elke lijn in de grafiek representeert 1 jaar en de kleur waartoe het jaar behoort vinden we in de legende onderaan. Beginnend bij januari zien we tot april een nagenoeg stabiel aantal tornado's over Europa waarbij het verhaal vanaf mei begint te veranderen. Terwijl het aantal tornado's vanaf mei duidelijk stijgt vinden we in het jaarlijks aantal tornado's toch sterke fluctuaties. 

Tijdens het onweerseizoen (lees: mei t.e.m. augustus) vinden we in Europa dus ook de sterkste stijging in tornado-activiteit terug.

Bemerk vooral de sterke piek in tornado activiteit in de zomer van 2006. De zomer van 2006 was een enorm hete zomer, waarbij verspreid in Europa hitterecords werden gebroken en de langdurige en extreme hittegolven jammerlijk ook slachtoffers heeft gemaakt. 

Een mogelijke correlatie tussen het aantal tornado's en extreme warmte/hitte is dus niet ver te zoeken. Deze stelling heeft eigenlijk vergaande implicaties en biedt een bevestiging van de onderzoeken die in de Verenigde Staten rond tornado's wordt gedaan.

In zowat elke severe weather parameter staat de onstabiliteit en dus de CAPE centraal. Aangezien CAPE een functie is van de temperatuur en de vochtigheid is de link tussen tornado's en warmte niet ver te zoeken.

We lijsten er hier eens enkele op:

Supercel composite parameter
\[SCP = (\frac{{muCAPE}}{{1000}})*(\frac{{ESRH}}{{50}})*(\frac{{BWD}}{{20}})\]

Hier zien we dat we de SCP bestaat uit 3 termen: een instabiliteitsterm, heliciteit en de windschering (0-6km). De methode die in het SPC - Storm prediction center - voor de supercel composite gebruikt wordt is deze waarbij de BWD (de shear-term) als een "check" fungeert.

In die zin dat wanneer het verschil in windsnelheid, dus de windschering tussen 6km & 10m hoogte (BWD= Bulk wind difference) hoger is dan 20 m/s die term gewoon "1" wordt, terwijl de term onveranderd blijft wanneer de windschering tussen de 10 en 20 m/s ligt. Wanneer daarentegen de windschering lager is dan 10 m/s wordt deze term een "0", waardoor natuurlijk heel de supercelcomposite 0 wordt.

Het thermodynamisch aspect speelt dus een grote rol in het forecasten van supercels die op hun beurt verantwoordelijk zijn voor het gros van de tornado's.

Energy helicity index
\[EHI = \frac{{(mlCAPE*SREH)}}{{160000}}\]

Deze parameter toont ons de mogelijkheid tot de generatie van een updraft in de vorm van een helix en dus zo het potentiëel op een roterende stijgstroom. Terug zien we dat naast de heliciteit de CAPE een centrale plaats heeft en een doorslaggevende factor speelt.

Zowel voor de parent storm verantwoordelijk voor de tornado als voor de tornado zelf vinden we hetzelfde verhaal.

Significant tornado parameter
\[STP = (\frac{{mlCAPE}}{{1000}})*(\frac{{DLS}}{{20}})*(\frac{{SR{H_{0 - 1}}}}{{10}})*(\frac{{(2000 - LCL)}}{{1500}})*(\frac{{(150 - CIN)}}{{125}})\]

We vinden niet verwonderlijk de mlCAPE terug dus mogen we met enige geruststelling suggereren dat de warme zomer in 2006 implicaties heeft gehad op het aantal tornadoreports waarmee 2006 helemaal bovenaan staat als we de onderstaande maandelijkse accumulatie aan tornado-reports bekijken.


Over de periode van 2002 tot en met april 2014 vinden we hierboven dus die accumulatie terug. De reden dat 2006 helemaal bovenaan staat op vlak van het aantal tornado's is dus geen verrassing meer. Opmerkelijk (maar daarom niet minder normaal) vinden we een behoorlijke range aan tornado aantallen terug, maar alle curves tonen éénzelfde verhaal: Een significante stijging vanaf mei en na augustus een soort normalisatie.

Merk op dat 2014 ten tijde van dit artikel hoger zit dan alle jaren voordien (2002 - 2013). Op zich zegt dit nog niets over het volledige jaar, maar het is terug een indicatie dat warmere temperaturen aan diens basis kunnen liggen. Zeker wanneer we deze te warme winterperiode in acht nemen lijkt het aannemelijk dat de temperatuur terug de drijvende factor is achter het aantal tornado's.

Wat het komend onweerseizoen ons zal brengen is momenteel nog koffiedik kijken maar als we een hypothetische exponentiële stijging hanteren analoog aan de rest van de curves kan het gerust zijn dat de 2014-tornadocurve tot hoge hoogtes kan klimmen. Toch: zoals gezegd is dit nog steeds pure speculatie.

Bemerk ook in 2013 de aanhoudende stijging in het aantal tornadoreports na de zomermaanden. 2013 werd gekenmerkt door een aanslepende lange nazomer, dewelke ons terug tot dezelfde conclusie leidt dat de correlatie tussen de warmere temperaturen en het aantal tornado's niet te onderkennen is.

Als we het aantal tornado's per maand uitmiddelen over de jaren waarin dit onderzoek is gebeurd vinden we volgend resultaat.


Zoals vermeld vinden we in het Europees koude-seizoen een stabiel aantal tornado's in Europa zonder noemenswaardige flux. Dan wordt er een exponentiële stijging gevonden in het aantal tornado's die vanaf mei behoorlijk lineair verder stijgt en waarbij dus de zomermaanden primeren en het grootst aantal tornado's brengen.

De maand augustus prijkt ongeveer even hoog als juli. De reden daartoe is de sterke piek in 2006, dus hou dit in het achterhoofd bij de interpretatie.

Hoe dan ook vinden we na de zomermaanden een sterke daling richting december maar vinden we nog steeds hogere cijfers dan de periode januari-maart. Dit leidt ons tot de conclusie dat Europa duidelijk een tornadoseizoen kent. Sterker zelfs: we vinden een primair en een secundair seizoen.

Het primaire seizoen begint vanaf mei en duurt grofweg tot en met augustus met de "tornado-prime time" in juni, juli & augustus terwijl het secundaire seizoen zich afspeelt in de periode tussen september en december.

We kunnen dus met een gerust hart zeggen dat het tornadoseizoen in Europa reeds 2 weken bezig is.

Geen opmerkingen:

Een reactie posten