https://frosthead.com

Hvordan en legendarisk storm Chaser forandret ansiktet til Tornado Science

31. mai 2013 virket som bare en regnfull vårdag i El Reno, Oklahoma. Ettermiddagen var varm, luften tung av fuktighet. I den mørkere horisonten bølget tykke skyer i et løfte om regn.

Men rundt klokken 16 lokal tid, vindene skiftet litt og ettermiddagsdusjen ble dødelig. To timer senere trosset tornadoen som rørte ved væreksperternes spådommer, og skiftet raskt hastighet og retning og hevelse til rekordstore størrelser. På det høyeste anslår forskere at twisteren spredte seg 2, 6 mil over.

I løpet av den 40 minutter lange skansen, forårsaket twisteren millioner av dollar skade, 115 skader og 20 dødsfall. Hvert av disse dødsfallene var betydningsfulle, men tre var spesielt uvanlige: de første stormchaserne som noen gang er kjent for å være drept i en tornado. De voldsomme vindene innhyllet Tim Samaras (55), sønnen Paul Samaras (24) og kollegaen Carl Young (45) og veltet bilen deres som et leketøy i en lek.

Deres dødsfall virker kanskje ikke overraskende; stormjakt, som du kanskje forventer, har risikoen. Men Samaras var en erfaren jakt som forfulgte tornadoer i over to tiår. Som journalisten Brantley Hargrove skriver i sin nye bok The Man Who Cailed the Storm, arbeidet Samaras for å forandre ansiktet til tornadovitenskapen, og hjalp forskere med å forstå hvordan endringer i trykk, fuktighet, vind og lufttemperatur konspirerer for å produsere et fenomen så kraftig det kan knips trær, snu biler eller avspore et tog med flere tonn.

Gjennom Samaras 'karriere våget han seg stadig nærmere de dødelige stormene for å utplassere knebøyformede sonder han konstruerte for å måle trykket, fuktigheten og temperaturen i hjertet av tornadoen. Men for å gjøre dette, måtte Samaras bøye chasernes ene regel: "kom aldri for nær eller for cocky, " som Hargrove uttrykker det.

Hargrove var reporter for Dallas Observer da han hørte om Samaras 'død. Dramaet Twister fra 1996 hadde truffet stort i tenårene - og Samaras 'historie var som en virkelig gjenfortelling av den spenstige historien. "Jeg måtte vite mer om denne fyren, " sier han til Smithsonian.com. "Hvorfor kom han så nær? Hva prøvde han å oppnå der ute?"

Som Hargrove snart skulle lære, hadde Samaras farlige arbeid god grunn: Han prøvde å redde liv. Ved å få bakkebaserte data håpet han at forskere bedre kunne forstå disse vanskelige beistene, og bruke informasjonen til å finpusse deres prognoser og utforme strukturer for å motstå de brusende vindene. Som Samaras en gang understreket: En bakkebasert måling innen vrien "er spesielt viktig, fordi den gir data om de laveste ti metrene av en tornado, der hus, kjøretøy og mennesker er."

****

Twisteren som tok Samaras 'og hans kollegers liv, er et vitnesbyrd om tornadoenes kompleksitet, og hvor mye forskere har ennå til å lære. Foreløpig er syv av ti tornado-prognoser fra National Weather Service falske alarmer, og ledelsestiden på en møtende vri er i gjennomsnitt bare 13 minutter.

På begynnelsen av halve 1900-tallet ble tornadoer ansett som så uforutsigbare at ordet ble forbudt fra værmeldinger for å forhindre unødvendige utbrudd av hysteri. Fremgangen på prognosefronten beveget seg sakte frem til 1970-tallet, da den første Doppler-radarscanningen belyste elementene i disse kronglete stormene. Forskere kunne spore stormens utvikling og lærte snart å få øye på tegnene til en utviklende vri.

Men det var fortsatt mye å lære. Som Hargrove skriver, kan Doppler ikke si noe om temperatur, fuktighet eller trykk inne i tornadoen.

Siden 1970-tallet hadde forskere forsøkt å måle disse grunnleggende søylene i atmosfærisk vitenskap fra tornadoens hjerte. Disse anstrengelsene inkluderer TOtable Tornado Observatory (TOTO) -prosjektet, inspirasjonen til filmen Twister . Men mange av disse enhetene veide hundrevis av kilo, noe som gjorde dem upraktiske å bevege seg i de få hjertebankende øyeblikkene som en forfølger har å distribuere. Andre tålte ganske enkelt ikke tornadoens vind, som har blitt målt opp til rundt 300 mil i timen.

Mange faktorer kan påvirke den utviklede tornadoen - fra endringer i lufttemperatur til trukket i nærliggende stormer. Og i motsetning til orkaner, som kan oppdages dager utenfor land, utvikler tornadoer seg i løpet av timer eller minutter, noe som gjør målinger på bakken enda mer utfordrende. Som Hargrove sier, "tornadoer er skapninger med variasjon."

Det var der Samaras kom inn.

****

2013_El_Reno_tornado_Samaras_Car.jpg De knuste restene av TWISTEX-kjøretøyet, rundt fem mil fra El Reno, Oklahoma. (Wikimedia Commons / National Weather Service)

Samaras, født i Lakewood, Colorado, var nysgjerrig fra starten av. "Han tok alltid fra hverandre foreldrene sine apparater for å se hvordan de passet sammen, hvordan de fungerte, " sier Hargrove, som intervjuet familiemedlemmer til Samaras for boken. Han ble amatørradiooperatør og brukte deler av kassert elektronikk for å bygge sendere. Han hadde også en livslang forkjærlighet for uvær og vær, utløst av en barndomsbesettelse av twisteren som feide opp Dorothy og Toto i The Wizard of Oz .

Til tross for sin nysgjerrighet tok Samaras aldri med seg i klasseromsmiljøet og gikk ikke på høyskoleutdanning. I stedet fikk han en jobb ved Denver Research Institute fersk fra videregående, hvor han testet eksplosive våpensystemer og drev en serie avansert elektronikk for å prege sprengningene. Stillingen var en drøm for Samaras, men hans kjærlighet til stormer kalte ham tilbake.

Hans forsøk på å jage var forsiktig og metodisk, inkludert hans innmelding i et grunnleggende meteorologiprogram i 1990. Det viste seg at han hadde et talent for å få øye på de subtile tegnene på en utviklende storm og lese twisterens trekk som om vindene hvisket retninger i øret hans . Han hadde spilt inn hvert øyeblikk av jakten hans, senere solgt videoene til værstasjoner.

Samaras ble snart kjent som "fyren som alltid får morderen skutt, " skriver Hargrove. Men, fortsetter han, "Tim [hadde] aldri vært tilfreds med å bare observere."

I 1997 ba maskiningeniør Frank Tatom Samaras om å utplassere en seismisk sensor - kalt sneglen - nær en tornado. Det var en test av et tidlig varslingssystem som aldri panorerte. Men etter den første smaken av å studere stormers mekanikk, ble Samaras hektet. Senere oppdaget han en NOAA-oppfordring til forslag om å utvikle et instrument som kunne motstå forholdene i tornadoen - og han kunne ikke la være å svare.

Etter å ha studert disse mislykkede systemene, kom Samaras inn i strøket på begynnelsen av 2000-tallet med sin nydesignede sonde, Hardened In-situ Tornado Pressure Recorders (forkortet HITPR, men ofte omtalt som "skilpadden"). På det tidspunktet hadde forskere i stor grad gitt opp innsatsen for å se inne i tornadokjernen, forklarer William Gallus, professor i geologiske og atmosfæriske vitenskaper ved Iowa State University.

"Jeg trodde det var blitt bestemt, 'OK, dette fungerer bare ikke, ' sier Gallus. "Og det var som om Tim ikke fikk notatet."

I 2003, etter mange mislykkede forsøk, satte Samaras ut sonden sin i det lille samfunnet Manchester, South Dakota, foran en EF4-tornado (skalaen "Enhanced Fujita" er basert på den relative skaden på strukturer, og vurderer tornadoens intensitet med størst å være en EF-5). Som Hargrove beskriver i sin bok, fikk Samaras sonde en direkte hit, motstå vind som brølte som Niagra Falls. Sonden registrerte et trykkfall på 100 millibar, det største noensinne sett i en tornado.

"Han var snakk om den meteorologiske verden etter det, " sier Hargrove.

På den tiden hadde Gallus samarbeidet med Partha Sarkar, en ingeniør som prøvde å utvikle strukturer som bedre kunne motstå tornadoer. For å studere twister i detalj, bygde Sarkar og kollegene en tornadosimulator, og mente Samaras 'kikk inni twisteren var akkurat det de trengte for å teste nøyaktigheten av simuleringen deres.

Gallus henvendte seg til møtet med Samaras med stor trengsel, og bekymret hans ingeniørarbeidere ville bli skuffet. "Denne karen kommer til å bli noen cowboy, " husker han og tenkte før møtet. Men Samaras besøk visste bort alle hans bekymringer. "Han var super ydmyk, superflink, veldig smart, " sier Gallus. Avgjørende kunne han snakke språket: "Han kommuniserte med ingeniørene på ingeniør."

Fra den dagen samarbeidet Samaras med Gallus og Sarkar, og forsøkte å sikre dataene de ønsket. Samaras samlet senere et mannskap av forskere og videografer som reiste under tittelen TWISTEX (Tactical Weather Instrumented Sampling in / near Tornadoes EXperiment). Med teamet sitt fanget Samaras fantastisk video fra tornadoen og trykkdata fra flere vellykkede distribusjoner av skilpaddesondene.

Samaras arbeid satte et uutslettelig preg på det meteorologiske samfunnet. "Du kan ikke si at han fikk oss den hellige gral og han svarte på en million spørsmål, " sier Gallus. "Men ... han åpnet et helt nytt område for mulig forskning."

Som Gallus bemerker, trenger forskere virkelig målinger av vindhastighet - ikke bare trykk - inne i virvlende kuler. Og som med all vitenskap, trenger de repetisjon av målingene på flere punkter gjennom stormen og av tornadoer med forskjellige styrker. Men Samaras beviste i det minste at det var mulig - og viktig - å få disse bakkebaserte målingene.

Forskere går sakte fremover, sier Gallus. "Nå tar vi små bitt ut av puslespillet og begynner å lære noe av det Tim prøvde å gjøre; hva vinden gjør, " sier han. For eksempel har Josh Wurman, en atmosfærisk forsker ved University of Colorado, Boulder, nylig samlet målinger som støtter eksisterende datamaskinmodeller, noe som antyder at den sterkeste vinden faktisk er ti meter over bakken, den optimale høyden for å skrelle tak fra hus.

Men disse tiltakene var alle fra svake tornadoer, og de trenger lignende data fra stormer med mange styrker for å si om mønsteret vil holde, sier Gallus.

Dette arbeidet blir viktigere enn noen gang, skriver Hargrove. Noen studier antyder tornadoer kan ha blitt mer intense de siste årene. Selv om det ikke er lett å finne trenden på endringer i klima, er det absolutt en urovekkende mulighet.

****

Mange kunne ikke tro at til slutt en storm fanget den legendariske stormjakeren. "Det var bare ødeleggende, " sier Gallus. "Alle ville ha sagt [Samaras] var den tryggeste personen der ute."

Det kan ha vært sant. Rekreasjon av jakten i El Reno antyder at en skadelig serie med valg og utvikling dømte chasers; de var egentlig på "feil sted til feil tid, " sier Hargrove.

Men i motsetning til forskere som er tilknyttet universiteter, bemerker Hargrove, hadde Samaras 'plukkete mannskap av upstarts ikke tilgang til fancy mobilt dopplerutstyr, som gir nær sanntidsoppdateringer av uværet. Det utstyret ledet Wurman inn for å avkalle mannskapet hans fra jaget den dagen, mens Samaras fortsatte inn i de forvirrende vendinger og svinger av tornadoen.

Sent på ettermiddagen 31. mai 2013, i begynnelsen av lagets dårlig skjebne-satsning, tok Samaras seg til Twitter og skrev:

Storm starter nå sør for Watonga langs trippelpunkt. Farlig dag fremover for OK - vær værkyndig! pic.twitter.com/B8ddJcDViI

- Tim Samaras (@Tim_Samaras) 31. mai 2013

Uansett de eksakte faktorene ved spillet har Samaras død gitt et tomrom i feltet. Og notatet hans fungerer som en uhyggelig påminnelse om at det fortsatt er mer å lære om disse virvlende kulingene. Som Hargrove sier: "Himmelen har fortsatt kraften til å overraske oss."

Preview thumbnail for 'The Man Who Caught the Storm: The Life of Legendary Tornado Chaser Tim Samaras

Mannen som fanget stormen: The Life of Legendary Tornado Chaser Tim Samaras

Mannen som fanget stormen er sagaen om den største tornadojakeren som noensinne har levd: en fortelling om besettelse og vågale og en ekstraordinær beretning om menneskehetens høye innsatsløp for å forstå naturens heftigste fenomen.

Kjøpe
Hvordan en legendarisk storm Chaser forandret ansiktet til Tornado Science