In de nacht van 10 op 11 december trokken tientallen tornado’s over de Amerikaanse Staten Kentucky, Arkansas, Illinois, Missouri en Tennessee. Dat resulteerde in een enorme materiële schade en een nog te bevestigen dodentol van minstens negentig mensenlevens. Hiermee komen deze tornadoclusters in de trieste top 20 van dodelijkste twisters ooit gemeten. Die clusters zijn merkwaardig en zelfs historisch te noemen, zowel omwille van hun omvang als de timing.

Supercellen en tornado’s

Supercellen zijn omvangrijke, opeengepakte onweders die elkaar aanwakkeren. Ze kunnen ontstaan bij warm, vochtig en erg onstabiel weer. Een supercel onderscheidt zich van andere types onweer door een opwaarts roterende luchtstroom die ontstaat door een windsnelheid en / of windrichting die snel verandert naarmate die meer de hoogte in gaat. Door deze ‘windschering’ zal de lucht beginnen roteren, wat soms kan resulteren in een windhoos of tornado.

Een opwaarts roterende luchtstroom werkt tevens als een soort van stofzuiger die de nodige voedingsstoffen (vocht en warmte) opzuigt, waardoor de onweerswolk (cumulonimbuswolk) kan groeien en het onweer erger wordt (hagel, tornado, …). In een supercel voeden en versterken onweders elkaar. De neerslag van de ene onweersbui, vormt de bron van vocht voor de andere onweersbui en ook de krachten in en rond onweerswolken kunnen elkaar versterken. Op die manier bleef de sterkste supercel van de nacht van 10 op 11 december meer dan elf uur lang actief!

De roterende luchtstromen en de op- en neerwaartse krachten in en rond een onweerswolk kunnen uiteindelijk een of meerdere windhozen of tornado’s veroorzaken. We spreken van ‘tornado’s’ vanaf windsnelheden van 150 km/u en gebruiken de Enhanced Fujita (EF) schaal om hun sterkte uit te drukken. Omdat tornado’s gevoed worden door het onweer (de supercel), is hun omvang en levensduur afhankelijk van de kracht van de supercel.

Uitzonderlijke omvang

Zowel de supercellen als de daaruit resulterende tornado’s waren die bewuste 10 en 11 december van een zeldzame omvang. De meteorologische omstandigheden zorgden dan ook voor alle nodige ingrediënten. Aan de voorzijde van een uitgerekt koufront werd uitzonderlijk warme, vochtige en erg onstabiele lucht de hoogte in geforceerd. Hierdoor ontstonden over een lengte van honderden kilometers verschillende warmteonweders die zich organiseerden in meerdere supercellen.

Het leeuwendeel van de schade werd veroorzaakt door twee langlevende supercellen met bijhorende tornado’s die van het zuidwesten naar het noordoosten trokken.

De zuidelijke supercel overleefde elf uur lang en legde een afstand van ongeveer 400 kilometer af, door vier verschillende Staten. Deze unieke ‘Quad-State supercell’ gaf ook aanleiding tot tientallen tornado’s in die vier Staten, waaronder enkele tornado’s met een kracht van minstens EF3 op de Enhance Fujita schaal. Huizen werden van hun funderingen geblazen en brokstukken werden opgezogen tot wel tien kilometer hoog.

Op onderstaande radarbeelden van 10 en 11 december 2021 kan je supercellen goed zien.

Een ‘Quad-State supercell’ en een ‘Quad-State tornado’ die eveneens over die vier staten raasden, waren nog nooit gezien en zorgden, ondanks een goede en tijdige voorspelling van het National Weather Service Storm Prediction Center (NWS SPC) voor een hoge menselijke en materiële tol.  Het ging dus om een uitzonderlijk evenement, maar toch vonden er in het verleden nog grotere rampen plaats. Zo dateert de grootste tornadocluster ooit gemeten uit 2011, met maar liefst 362 tornado’s die voor meer dan tien miljard dollar aan directe schade zorgden. De meest dodelijke tornado dateert dan weer uit 1925. Op 18 maart 1925 trof een ‘Tri-State tornado’ de staten Missouri, Illinois en Indiana en maakte er 695 dodelijke slachteroffers. Deze tornado legde in 3,5 uur tijd een afstand van 352 kilometer af.

Uitzonderlijke timing?

De kalender zei december, maar de warme en vochtige lucht gaf veeleer een gevoel van late lente. In Memphis bijvoorbeeld werd het 79°F (26,1°C), een verpulvering van het dagrecord van 75°F (23,9°C) uit 1918. En dat is maar één van de tientallen dagrecords die op 10 december sneuvelden in die streek.

Ook de luchtvochtigheid was hoog en bij de nadering van een koufront vanuit het westen, waren alle nodige ingrediënten voor de vorming van onweer aanwezig.

De Amerikaanse Midwest en het zuidoosten van de Verenigde Staten krijgen wel vaker te kampen met tornado’s. Het is dan ook niet voor niets dat deze streek ‘Tornado Alley’ genoemd wordt. Het traditionele tornadoseizoen loopt van maart tot juni. In die periode kunnen de temperaturen al flink oplopen en zorgen storingen geregeld voor een dynamische forcering, waardoor onweer kan ontstaan.

Ook in de late herfst (oktober en november) zijn de nodige ingrediënten af en toe aanwezig, al ontbreekt de temperatuurcomponent dan vaak. De supercellen zijn in die periode meestal minder actief en minder consistent.

De top 25 van meest dodelijke tornado’s vonden allemaal plaats in de lente. Deze Quad-tornado is de eerste tornado uit het najaar op dit trieste lijstje.

Onrustwekkend voor de toekomst?

De link tussen tornado’s en de verstoring van het klimaat is genuanceerder dan voor fenomenen zoals bijvoorbeeld hittegolven of extreme neerslaghoeveelheden.

De kracht en frequentie van de tornado’s is de voorbije decennia onveranderd gebleven. Het aantal EF0 en EF5 tornado’s per jaar blijft quasi-constant. De verstoring van het klimaat zorgt dus niet voor meer of nog krachtigere twisters. Gelukkig maar.

De klimaatsverandering uit zich wel op een andere manier. Geografisch gezien zijn er in de laatste tientallen jaren steeds meer tornado’s die een oostelijker pad kiezen dan voorheen. Tornado Alley schuift dus stilaan op naar het oosten. De frequentie en het interval tussen tornado’s fluctueren steeds meer. En ook de periodiciteit vertoont steeds grotere fluctuaties. Sommige jaren volgt de ene onstabiele dag de andere op en andere jaren zijn er dan weer lange, rustige intermezzo’s.

Het tornadoseizoen wordt ook steeds variabeler. Ook al is het aantal twisters per jaar zo goed als constant, toch is spreiding in de tijd aan het veranderen. Zo stak deze tornadocluster vrij laat op het jaar de kop op, maar toch zijn tornado’s in december niet zo uitzonderlijk. De link met het recordwarme weer ter plaatse is natuurlijk snel gemaakt. Door de opwarming van de aarde worden lentescenario’s in december meer frequent en komen de ingrediënten die nodig zijn voor het ontstaan van supercellen en tornado’s ook later op het jaar nog voor.