Thread by @florianaigner

Wie entsteht eigentlich ein Tornado? Erstaunlicherweise ist das im Detail noch gar nicht vollständig geklärt. Aber ein paar Grundideen kennt man, die jedenfalls eine entscheidende Rolle spielen. (Thread)

Die Ausgangslage: Unten befindet sich feuchte, warme Luft, darüber ist es kalt. Das ist eine instabile Situation, denn die warme Luft hat eine geringere Dichte und spürt daher eine Auftriebskraft nach oben, wie ein luftgefüllter Ball unter Wasser.

Wenn der Temperaturunterschied groß ist, enthält diese Ausganslage viel Energie - und diese Energie wird letztlich in die zerstörerische Arbeit des Tornados umgewandelt.

Weitere Zutat: Sogenannte Scherwinde. Wenn der Wind in unterschiedlichen Luftschichten in unterschiedliche Richtungen weht, ergibt sich eine Luftrotation - ähnlich wie ein Auto, das ins Schleudern kommt, wenn die Räder auf einer Seite stärker gebremst werden als auf der anderen.

Wir haben also aufgrund der Scherwinde Luftmassen, die in Drehung versetzt werden, und gleichzeitig treibt die wärmere Luft von unten nach oben. Durch diesen Wärmesog ergibt sich eine drehende Luftsäule, die nach oben zeigt.

Wenn Luft nach oben beschleunigt wird, muss von ringsherum natürlich Luft nachströmen (sonst würde ja irgendwo ein Vakuum entstehen). Wenn gemächlich rotierende Luftmassen Richtung Zentrum wandern, dann beschleunigt sich ihre Drehbewegung.

Das ist der berühmte Pirouetten-Effekt, wie beim Eislaufen: Man breitet die Arme aus und dreht sich, wenn man die Arme an den Körper anlegt, wird die Drehbewegung schneller. Auf ähnliche Weise beschleunigt sich auch der Tornado.

An dieser Stelle gibt es einige komplizierte Details: Etwa wie sich die von oben wieder absinkende Luft bewegt und sich wieder zurück zur Aufwärtsströmung bewegt und dabei dafür sorgt, dass der Tornado bis ganz zum Boden reicht.

Das ist strömungsmechanisch kompliziert und offenbar auch nicht immer ganz gleich. Daran wird bis heute geforscht. Zugegeben: Dafür habe ich keine gute, simple Erklärung gefunden. Aber klar sind die grundsätzlichen treibenden Kräfte für Tornados:

Scherwinde, die Luft in Rotation versetzen, warme Luft, die aufsteigt und eine nach oben zeigende rotierende Luftsäule erzeugen und nachrückende Luft, die diese Luftsäule speist, ins Zentrum rückt und dabei beschleunigt wird, wie das Wasser im Abfluss, nur eben nach oben.