En radarsignatur kan hjälpa till att skilja vilka svåra stormar som sannolikt kommer att producera farliga tornados, kan leda till mer exakta varningar, enligt forskare.

"Att identifiera vilka stormar som kommer att producera tornados och vilka som inte är det har varit ett problem meteorologer har försökt hantera i decennier, sa Scott Loeffler, en doktorand vid Institutionen för meteorologi och atmosfärisk vetenskap i Penn State. "Denna nya forskning kan ge prognosmakare ytterligare ett verktyg i sin verktygslåda för att göra just det."

Forskare analyserade radardata från mer än hundra supercell-åskväder, de mest produktiva producenterna av våldsamma tornados, och fann en statistiskt signifikant skillnad i strukturen hos stormar som producerade en tornado och de som inte gjorde det.

Väderradarn övervakar ständigt stormar över hela landet, och data liknande de som används i studien är lättillgängliga för operativa prognosmakare som utfärdar varningar, konstaterar forskarna.

"Dessa fynd har potentiellt stora konsekvenser för noggrannheten och förtroendet för tornadovarningar och allmän säkerhet under svåra stormar, " sa Matthew Kumjian, docent i meteorologi vid Penn State och Loefflers rådgivare. "Vi ser fram emot att få denna information i händerna på operativa meteorologer för att bedöma vilken inverkan den har."

Tornadovarningstider har förbättrats under de senaste decennierna, delvis tack vare numerisk modellforskning och intensiva fältkampanjer, men beslutsfattare måste ofta förlita sig på lättillgänglig information som radardata när de utfärdar stormvarningar, sa forskarna. Tidigare försök med konventionell radar har kämpat för att skilja mellan tornadic och icke-tornadic superceller.

Enligt forskarna, under 2013, USA uppgraderade sitt radarnät till att inkludera polarimetriska funktioner, som ger ytterligare information om stormar, inklusive att avslöja formen och storleken på regndroppar.

Med hjälp av denna information, forskarna jämförde områden med stora, glesa regndroppar och regioner täta med mindre droppar inom supercellstormar. Orienteringen av dessa två områden var signifikant olika i tornadic och icke-tornadic superceller, forskarna rapporterade i tidningen Geofysiska forskningsbrev .

"Vi hittade för icke-tornadic superceller, orienteringen av separationen mellan dessa två områden tenderade att vara mer parallell med stormens rörelseriktning, " Sa Loeffler. "Och för tornadic superceller, separationen tenderade att vara mer vinkelrät. Så vi såg denna förändring i vinklarna, och vi såg detta som en konsekvent trend. "

Loeffler sa att algoritmen från studien enkelt kan anpassas så att operativa prognosmakare kan använda programmet i realtid med de senaste tillgängliga radardata.

"Många faktorer spelar in för att utfärda en tornadovarning, men att känna till orienteringen i realtid kan kanske hjälpa dem att fatta ett beslut om att trycka på avtryckaren eller att vänta, " han sa.

Forskarna sa medan signaturerna är lovande, ytterligare numeriska modelleringsstudier behövs för att bättre förstå sambandet mellan orienteringarna och tornadobildning.