Selon la National Oceanographic and Atmospheric Administration, les tornades se forment lorsque l'air chaud crée un courant ascendant rotatif dans un orage puissant. Lorsque les vents soufflent dans des directions très différentes ou à des vitesses différentes dans ces tempêtes, ils peuvent mettre en place une rotation qui se nourrit d'elle-même, créant une condition appelée mésocyclone. Lorsque cette construction tourne et touche le sol, elle se transforme en tornade.
Les tornades peuvent se former rapidement et sans avertissement, et leur nature destructrice les rend difficiles à étudier. Chaque fois que des orages se produisent dans des conditions où les températures au sol sont sensiblement plus chaudes que celles en altitude, les tempêtes peuvent être suffisamment fortes pour créer une ou plusieurs tornades.
Il peut être difficile de prévoir une tornade, mais les systèmes radar Doppler sont un outil précieux pour déterminer où et quand une tornade est sur le point de se produire. Les systèmes Doppler peuvent détecter le cisaillement du vent ou les divergences dans la direction et la vitesse du vent. Une zone où les vents soufflent fortement dans différentes directions crée un "écho de crochet" distinctif sur le radar. Cela peut rapidement former la rotation nécessaire pour aspirer l'air chaud et humide dans les couches supérieures de la tempête, créant l'énergie nécessaire pour transformer la rotation en mésocyclone puis en tornade.
