Meteorológia
Az igen összetett és erős rendszer, amely 2011. február 1-jén, kedden hóviharos körülményeket hozott az ország középső részén, a múlt hét közepén kezdett először megjelenni a számítógépes modellekben. Bár akkoriban a modell útmutatásai nagyon eltérőek voltak a rendszer elhelyezkedését és időzítését illetően. Csak a múlt hétvégén kezdtek közeledni az előrejelzések egy olyan megoldás felé, amely Illinois északi és északnyugati részén és Indianában súlyos havazást, erős szelet és bénító körülményeket fog okozni. Ez ellentétben állna az idén télen eddig tapasztaltakkal. Bár a térségben ezen a télen már megfigyeltek felhalmozódó havazást, ami már jó ideje nem volt megfigyelhető, az egy délnyugatról érkező vihar – egy olyan irányultság, amely képes bőséges mennyiségű nedvességet felvenni a viharba, és széleskörű, nagy mennyiségű havazást biztosítani.
Január 31-én késő este és január 1-jén kora reggel egy felső szintű rendszer és a hozzá kapcsolódó felszíni mélypont kezdett kilépni a déli síkságról. Ennek során a Mississippi középső völgyének egyes részein több különböző típusú téli csapadék kezdett lezúdulni. A kedden kora reggel kialakult néhány tóhatású zápor ellenére a felhalmozódó hó fő területe csak dél után érte el Illinois és Indiana északi részét. Ekkorra az alacsony nyomású terület már elérte Missouri és Illinois déli részét, miközben megerősödött. Az erős alacsony nyomású rendszertől északra egy nagy kiterjedésű, közepesen erős vagy erős havazást hozó terület borította be a terület nagy részét. Ebben az időben ez a rendszer tovább erősödött, mivel egy felsőszintű hullámvölgy kezdett negatívabb irányba fordulni, és a felszínen erős nyomásesések és -emelkedések voltak megfigyelhetők.
Mivel több mezokála, azaz kisméretű tényező is fellépett, amelyek hozzájárultak ahhoz, hogy kedd este 6 óra és szerda reggel 12 óra között kiterjedtebb, intenzívebb havazás hullott a térségben. Az Illinois keleti középső részén áthaladó erős alacsony nyomással a deformációs tengely vagy hósáv északnyugati irányba fordult Észak-Illinois felett. Ez a deformációs tengely néhány órán keresztül óránként 1-2 hüvelyknyi hó hullott a területen, mielőtt elkezdett eltolódni a térségből. A középső és felső szintek erőltetése a kora esti órákban volt a legnagyobb, amikor a felső szintű hullámvölgy északkelet felé haladt a térségen keresztül. Ezután az alacsony és középszintű erőltetés később az este folyamán folytatódott, mivel több órán keresztül erős középszintű frontogenitikus erőltetés volt megfigyelhető.
Radarkép a legerősebb havazást előidéző erőltetéssel
Február 1-jén késő este és 2-án kora reggel a rendszer továbbra is gyorsan távozott kelet felé. Ahogy ez történt, a körülötte lévő nedvesség keletre tolódott Észak-Illinois és Északnyugat-Indiana felett, segítve a folyamatos könnyű és közepes havazás fenntartását. Ebben az időszakban a felsőbb szintű áramlás is elkezdett eltolódni, így a rendszer havazása inkább tóhatású havazássá változott. A következő radarkép ezt a Michigan-tó északi részétől délnyugatra, Wisconsin déli részén és Illinois északkeleti részén keletkező tóhatású hósávval jelzi. Ezen a képen a felszíni megfigyelések is láthatók a Michigan-tó mentén. Két dolgot kell megjegyezni ezekkel a megfigyelésekkel kapcsolatban. Az első az erős szélsebesség, akár 50 MPH-s széllökésekkel. A második a megfigyelések irányultsága. A tó feletti instabilitás és a hosszú széllökések elengedhetetlenek a hóhatás kialakulásához. Egy másik dolog, ami segíti az intenzívebb hósávok kialakulását, a felszíni konvergencia. Vegyük észre, hogy a Michigan-tó nyugati partja mentén több területen is vannak szélcsapások, amelyek Wisconsin és Illinois keleti része felett találkoznak. Ez azt jelzi, hogy erős felszíni konvergencia zajlik. Ez az erős konvergencia segítette az utolsó intenzívebb havazást Északkelet-Illinois felett a nap közepén, 2-án, majd végül szerdán késő este Északnyugat-Indianában, amikor az egész kelet felé tolódott.
Radarkép a tóhatás/erősített havazás körvonalaival
Villámok
Bár a téli időjárásról nem szoktak villámlásra gondolni, kedden az egész régióban megfigyelhető volt, és február 1-jén késő este valóban megnőtt a gyakorisága. Az alábbi képen az USA-szerte felállított villámérzékelő rendszer által adott villámcsapásokat láthatjuk.
Felhő-föld villámcsapások
Mi okozta tehát a villámlásokat a régióban február 1-jén? A tavaszi zivatarok kialakulásához több összetevőre van szükség: felhajtóerőre vagy kényszerítő erőre, nedvességre és instabilitásra. Ezek a komponensek a téli időszámítású villámok esetében is tárgyalhatók. Az erős felsőszintű hullámtörés és a középszintű frontogenezis miatt az erőltetés biztosan nem hiányzott ebből az eseményből. Ez a rendszer az ország középső része fölött fejlődve jó mennyiségű nedvességet is be tudott vonzani, ami a második komponenst biztosította. Már csak a labilitás maradt hátra, amely továbbra is jó függőleges mozgást biztosítana a töltésleváláshoz vagy a villámlás lehetőségéhez. Az alábbi kép a légkör keresztmetszetét mutatja kedd este 6 óra körül a Wisconsin állambeli Madison és az Illinois állambeli Champaign közötti területekre vonatkozóan, a képernyő közepén az Ohare repülőtérrel. A kép célja, hogy a lehető legjobban leírja az Észak-Illinois és Északnyugat-Indiana felett jelenlévő instabilitást. A tömör áramlási vonalak lényegében a rendszerszintű, valamint a középszintű frontogenitikus erők által biztosított függőleges mozgást mutatják. A háttérben lévő kép a mi instabilitásunk erre az eseményre. A kék színek, közvetlenül a legjobb függőleges mozgás felett, a legjobb instabilitás területei. Ez az instabilitás segíti a függőleges mozgások gyorsabb és könnyebb felemelkedését, ami aztán segíti a hóesést és a töltésleválást, vagyis a villámlást. A nyári zivataroknál, amikor mindez jelen van, előfordulhat, hogy a jégeső eléri a talajt. Most természetesen a téli időszakról beszélünk, így azt gondolnánk, hogy a jégesőről nem kell említést tenni. De több megfigyelés is volt a térségben jégesőről, amely a hóval együtt hullott.
A légkör modellelemzett keresztmetszete, amely kiemeli a heves havazás kulcsfontosságú meteorológiai összetevőit
Szél
Nemcsak hogy ez az erős alacsony nyomású terület nagyon erős havazást hozott a térségben, hanem nagyon erős szelet is biztosított, ami hozzájárult a vakító hóviharos körülményekhez. Egy megerősödő és instabil felsőszintű hullámtörés egy erős felszíni mélypontot biztosított, amely mélyült, miközben északkelet felé haladt a Középnyugat egyes részein. Mivel ez a mélyülő mélypont dél felől közeledett, északra pedig egy erős magasnyomású gerinc húzódott, február 1-jén késő este erős nyomásgradiens alakult ki Középnyugaton. Ezek a nyomásvonalak vagy izobárok a régió nagy része, különösen Észak-Illinois és Északnyugat-Indiana fölött szorosan egymás mellett helyezkedtek el. Ezek az erős alacsony nyomású területhez kapcsolódó, szorosan elhelyezkedő izobárok voltak az egyik jele annak, hogy az esemény során nagyon erős szelek alakulhattak ki.
Felszíni időjárási térkép 2011. február 2-án 12 órakor, infravörös műholdfelülettel
A rendszernek számos más aspektusa is volt, amelyek szintén hozzájárultak a február 1-jén a térségben tapasztalható nagyon erős szélsebességhez. Ezek közül az egyiknek köze volt a rendszer középső és felső szintű részeihez. Ez a dinamikus rendszer nagyon erős áramlást hozott magával a légkör minden szintjén, beleértve a felszíntől távol eső szinteket is.
Az alábbi képek az ERA-5 adatkészletből származó újraelemzett szondázások, vagyis függőleges légköri profilok ábrái. Ezek az O’Hare repülőtér közelében lévő pontra vonatkoznak. A kép első része, amelyre összpontosítani kell, a jobb oldalon található, ahol a szélsávok a légkör különböző szintjein a szél sebességét és irányát adják meg. A szélsávok azt jelzik, hogy a földtől mindössze néhány ezer láb magasságban 50-60 MPH körüli széllökések vannak. A légkör alsó része jól elegyes, ahogyan az a hő- és nedvességprofilból látható, ezek a szélsebességek könnyen lejuthatnak a felszínre, és pontosan ez történt kedd késő este. A Michigan-tó partja mentén fekvő területeken szintén erősebb szelek fordultak elő, mivel ezek a szelek északkeletről jöttek, ami akadálytalan áramlást biztosított közvetlenül a tó partján.
 |
 |
 |
| Újraelemzett hangolás délután 3 órára. 2011. február 1-jén este 8 órakor (erős havazás és hihetetlenül erős szél) | Újra elemzett hangmérés 2011. február 1-jén este 8 órakor (erős havazás és hihetetlenül erős szél) | Újra elemzett hangmérés 2011. február 2-án délután 2 órakor (továbbra is erős havazás és hihetetlenül erős szél) |
| Az ERA-5 adatsorból generálva. | ||
Az ERA-5 adatsorból generálva.