Според Националната метеорологична служба САЩ изпитват над 1200 торнадо средно годишно. Броят на торнадо годишно се е увеличил значително от 80-те години на миналия век, когато Националната метеорологична служба започва да използва доплеров радар. Използвайки наблюдения и оценки на скоростта на вятъра, учените могат да оценят щетите, причинени от торнадо, за да разберат по-добре тези мощни бури и тяхното разрушително въздействие.
Как се формират торнадотата
Торнадо се образуват от силни гръмотевични бури. Вятърът на по-голямата надморска височина на бурята, движещ се с по-голяма скорост, отколкото вятърът на по-ниска височина, създава вертикално срязване на вятъра. По-бързо движещите се ветрове нагоре идват от запад и създават възходящ поток, когато срещнат по-бавно движещ се вятър близо до земята, който се движи в обратна посока. Докато топлият повърхностен въздух се движи нагоре в гръмотевичната облачност, въртящият се въздух създава вихър.
Скорост на вятъра и налягане на въздуха
Увреждането на торнадото се определя от корелацията между скоростта на вятъра на вихъра и разликата в атмосферното налягане между торнадото и околния въздух. По-голямата скорост на вятъра, съчетана с голямо различие във въздушното налягане, води до по-голям размер на щетите. Силният вятър улавя по-малки, по-подвижни обекти и ги премества и може да събори по-малки структури. По-ниското налягане в торнадото поражда по-големи конструкции, като създава разлика в налягането между външната и вътрешната част на конструкцията. Екстремните стойности на въздушното налягане откъсват покриви от сгради и събарят стени.
Първата скала
Оригиналната скала Fujita (FS) е разработена през 1971 г., за да категоризира силата на торнадото въз основа на наблюдаваното ниво на нанесените от тях щети. Категориите варираха от F0, леки щети до F5, невероятни щети. Той определи прогнозна скорост на вятъра за всяка категория, която съответства на определен праг на щета. Тъй като скоростите на вятъра, свързани с всяка категория, са приблизителни, те не могат да бъдат научно проверени.
Нова и подобрена скала
FS беше полезен, но имаше своите недостатъци. Торнадото са категоризирани единствено по наблюдаваните щети, които са причинили, независимо от вида на структурата, която е била повредена. Освен това опростените описания на щетите затрудняват класифицирането на торнадо, ако то не среща типовете сгради или обекти, описани във всяка категория. Данните, събрани с помощта на FS, допринесоха за разработването на подобрена версия, която показва по-точна връзка между скоростта на вятъра и щетите.
От 2007 г. Националната метеорологична служба използва усъвършенстваната скала на Fujita (EF) за оценка на торнадото. EF все още отговаря на системата от шест категории (F0-F5) на FS, но включва няколко подобрени функции. Описанието на щетите за всяка категория е заменено с по-подробна степен на щета (DOD). Набор от 28 индикатора за щети (DI) предоставя допълнителни данни за класифициране на торнадо. DI предвиждат подробности за конкретни конструкции като тип сграда, квадратура, покривна конструкция и строителни материали, всички данни, които липсват от FS. И докато EF все още разчита на оценки на скоростта на вятъра, комбинираните данни от наблюдаваните DOD и DI правят оценките по-точни.
Степен на увреждане
Описанията на щетите, използвани от EF, включват повече подробности от FS и включват снимки и конкретни примери за щети. DOD също така оценява щетите, причинени от дърветата, в допълнение към структурните щети. DOD за торнадо от категория F0 включва повреда на улуци и сайдинг, счупени клони на дървета и изкореняване на плитки дървета. Поривите на вятъра са по-малко от 86 mph. Торнадото F1 може да откъсне врати, да счупи прозорци и да разруши мобилните къщи. Над 110 mph, торнадото F2 може да откъсне покриви, да изкорени или щракне големи дървета, да вдига автомобили и да унищожава мобилни домове. Категория F3 нанася големи щети на молове, хвърля тежки автомобили и може да унищожи цели етажи на домове. Пориви 166 mph и повече са свързани с торнадо F4, които могат да създадат ракети от обекти, нанесени с голяма скорост. Торнадо от категория F5, с пориви на вятъра над 200 mph, има потенциал да причини сериозни щети това може да включва изравняване на добре построени къщи, разрушаване на бетонни сгради и изкривяване на високи сгради структури.