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Tornadoes 101

Tornadoes 101

Tornadoes are some of the most destructive forces of nature. Learn how tornadoes form, how they are rated, and the country where the most intense tornadoes occur.

Grades

5 - 12+

Subjects

Earth Science, Meteorology

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Transcript (English)

- [Narrator] They begin life as ghosts, gently coursing through a solitary existence but slowly their gentility turns to rage. They grow larger and larger, curling and twisting and desperately reaching down from the sky. And what began as an invisible shade has turned into a monster.

Tornadoes are powerful spinning columns of air that stretch from the ground to the clouds. Most are relatively weak, but the few that grow into large events are extremely violent and cause immense destruction.

Tornadoes occur on six of the seven continents. The country with the most tornadoes based on land size is the United Kingdom with an average of about 33 tornadoes reported each year. But the country with the greatest overall number of tornadoes and the most intense is the United States with over 1000 reported annually.

Tornadoes, no matter where they occur, are classified as either supercell tornadoes, which form within supercells, the most powerful class of thunderstorms or non-supercell tornadoes, which are smaller and weaker and form within non-supercell storms.

There are many theories surrounding the formation of tornadoes. One key component they share is the presence of both high and low pressure air in a given space. Air particles from the area of high pressure move toward an area of low pressure, a movement that creates wind.

Non-supercell tornadoes, such as water spouts and land spouts begin when cool high pressure air and warm low pressure air are present, particularly near ground level. As air particles move horizontally from the high pressure area to the low pressure area, wind begins to pick up. Winds blowing at different speeds and in different directions and altitudes begin to blow cyclically. In the case of non-supercell tornadoes, they turn into an upright spinning vortex.

But to create supercell tornadoes, the circumstances are slightly different. Violent supercell storms draw warm, low pressure air up to a higher altitude, leaving behind cool high pressure air near the ground. Air particles attempting to bring the two levels of air pressure into balance creates wind that blows vertically. The wind increases and starts to blow in a cyclical fashion, creating a pipe of wind that rolls along the ground.

In both cases, an upward current of wind called an updraft provides the final ingredient for creating a tornado. In a budding non-supercell tornado, an updraft stretches its vertical vortex until it reaches the clouds. To create a supercell tornado, an updraft lifts the rolling pipe of wind upward until it stands upright. Then, it pulls condensation from the skies and into the spinning vortex. As soon as the vortices, supercell or non-supercell connect the ground to the clouds, they are officially classified as tornadoes.

All tornadoes are rated based on a system called the Enhanced Fujita Scale. The Enhanced Fujita or EF scale classifies tornadoes from a rating of EF 0 to EF 5. The rating is based on a number of factors such as the damage a tornado causes, and the Doppler radar estimates of its wind speeds. EF 0 tornadoes are the weakest with wind speeds between 65 to 85 miles per hour. EF 5 tornadoes are the strongest with wind speeds exceeding 200 miles per hour.

One of the strongest tornadoes recorded occurred in Oklahoma City, Oklahoma in 1999. Born from a supercell thunderstorm, the EF 5 tornado had wind speeds of over 300 miles per hour. It resulted in 36 fatalities, injured nearly 600, and caused about $1 billion in damages.

While tornadoes cannot be prevented, measures are being taken to protect communities. Meteorologists closely monitor storm fronts in high risk areas and try to forecast possible tornadic events. In doing so, they help mitigate damages to neighborhoods and save countless lives, even in the face of one of nature's most formidable.

Transcripción (Español)

- [Narradora] Comienzan la vida como fantasmas, recorriendo suavemente una existencia solitaria pero lentamente, su gentileza se convierte en ira. Crecen más y más, se curvan y retuercen, y desesperadamente se estiran hacia la tierra desde el cielo. Y lo que comenzó como una sombra invisible se ha convertido en un monstruo.

Los tornados son poderosas columnas de aire giratorias que se extienden desde el suelo hasta las nubes. La mayoría son relativamente débiles, pero los pocos que se convierten en grandes eventos son extremadamente violentos y causan una destrucción inmensa.

Los tornados ocurren en seis de los siete continentes. El país con más tornados en relación al tamaño de su territorio, es el Reino Unido con un promedio de alrededor de 33 tornados reportados cada año. Pero el país con el mayor número total de tornados y los más intensos es Estados Unidos, con más de 1000 reportados anualmente.

Los tornados, sin importar dónde ocurran, se clasifican como tornados supercelulares, que se forman dentro de supercélulas, la clase más poderosa de tormentas eléctricas, o como tornados no supercelulares, que son más pequeños y débiles y se forman dentro de tormentas que no son supercélulas.

Hay muchas teorías sobre la formación de tornados. Un componente clave que comparten es la presencia de aire de alta y baja presión en un espacio determinado. Las partículas de aire del área de alta presión se mueven hacia un área de baja presión, un movimiento que crea viento.

Los tornados no supercelulares, como trombas marinas y trombas terrestres comienzan cuando aire frío de alta presión y aire cálido de baja presión están presentes, particularmente cerca del nivel del suelo. A medida que las partículas de aire se mueven horizontalmente desde el área de alta presión hacia el área de baja presión, el viento comienza a aumentar. Vientos soplando a diferentes velocidades y en diferentes direcciones y altitudes comienzan a soplar cíclicamente. En el caso de tornados no supercelulares, se convierten en un vórtice giratorio vertical.

Pero para crear tornados supercelulares, las circunstancias son ligeramente diferentes. Las tormentas supercelulares violentas atraen aire cálido y de baja presión hacia una altitud más alta, dejando atrás aire frío de alta presión cerca del suelo. Las partículas de aire que intentan equilibrar los dos niveles de presión de aire crean viento que sopla verticalmente. El viento aumenta y comienza a soplar de manera cíclica, creando un tubo de viento que rueda a lo largo del suelo.

En ambos casos, una corriente ascendente de viento, llamada corriente ascendente, proporciona el ingrediente final para crear un tornado. En un tornado incipiente no supercelular, una corriente ascendente estira su vórtice vertical hasta que alcanza las nubes. Para crear un tornado supercelular, una corriente ascendente levanta el tubo de viento rodante hacia arriba hasta que se pone vertical. Luego, extrae condensación de los cielos y la introduce en el vórtice giratorio. Tan pronto como los vórtices, supercelulares o no supercelulares, conectan el suelo con las nubes, se clasifican oficialmente como tornados.

Todos los tornados se califican según un sistema llamado la Escala Fujita Mejorada. La Escala Fujita Mejorada o escala EF clasifica los tornados con una calificación de EF 0 a EF 5. La calificación se basa en varios factores como el daño que causa un tornado, y las estimaciones del radar Doppler de sus velocidades de viento. Los tornados EF 0 son los más débiles con velocidades de viento entre 65 y 85 millas por hora. Los tornados EF 5 son los más fuertes con velocidades de viento que superan las 200 millas por hora.

Uno de los tornados más fuertes registrados ocurrió en Oklahoma City, Oklahoma en 1999. Nacido de una tormenta supercelular, el tornado EF 5 tuvo velocidades de viento de más de 300 millas por hora. Provocó 36 muertes, dejó casi 600 heridos y causó aproximadamente 1,000 millones de dólares en daños.

Aunque los tornados no pueden ser prevenidos, se están tomando medidas para proteger a las comunidades. Los meteorólogos monitorean de cerca los frentes de tormenta en áreas de alto riesgo y tratan de pronosticar posibles eventos tornádicos. Al hacerlo, ayudan a mitigar los daños en los vecindarios y a salvar innumerables vidas, incluso frente a una de las fuerzas más formidables de la naturaleza.

Media Credits

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Web Producer
Sarah Appleton, National Geographic Society, National Geographic Society
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Last Updated

May 22, 2025

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