Riikliku ilmateenistuse andmetel kogeb USA keskmiselt üle 1200 tornaado aastas. Tornaadode arv aastas on märkimisväärselt suurenenud alates 1980. aastatest, kui riiklik ilmateenistus hakkas kasutama Doppleri radarit. Vaatluste ja tuulekiiruse hinnangute abil saavad teadlased hinnata tornaadode tekitatud kahju, et paremini mõista neid võimsaid torme ja nende hävitavat mõju.
Kuidas tornaadod tekivad
Tornaadod tekivad tugevast äikesest. Suurema kiirusega liikuva tormi kõrgemal asuv tuul kui madalamal olev tuul tekitab vertikaalse tuulenihke. Kiiremini liikuvad tuuled tulevad kõrgemale läänest ja loovad kõrgendiku, kui nad kohtuvad aeglasemalt liikuva tuulega maapinna lähedal, mis liigub vastassuunas. Kui soe pinnaõhk liigub ülespoole äikesepilve, tekitab pöörlev õhk keerise.
Tuule kiirus ja õhurõhk
Tornado kahjustused määratakse korrelatsiooni abil pöörise tuule kiiruse ning tornaado ja ümbritseva õhu atmosfäärirõhu erinevuse vahel. Suurem tuulekiirus koos suure õhurõhu erinevusega toob kaasa suurema kahjustuse. Tugev tuul võtab väiksemad, liikuvamad objektid üles ja liigutab neid ning võib väiksemad struktuurid maha lüüa. Tornado madalam rõhk tekitab suurematele konstruktsioonidele laastamist, luues rõhuerinevuse konstruktsiooni välis- ja siseruumide vahel. Õhurõhu äärmused rebivad hooned katustelt ja lammutavad seinu.
Esimene skaala
Algne Fujita skaala (FS) töötati välja 1971. aastal tornaadode tugevuse kategoriseerimiseks nende tekitatud kahjustuste täheldatud taseme põhjal. Kategooriad jäid vahemikku F0, kerged kahjustused, kuni F5, uskumatud kahjustused. See määras igale kategooriale hinnangulise tuulekiiruse, mis vastas kindlale kahjustuse piirmäärale. Kuna iga kategooriaga seotud tuulekiirused olid hinnangulised, ei saanud neid teaduslikult kinnitada.
Uus ja täiustatud skaala
FS oli abiks, kuid sellel oli oma puudusi. Tornaadod jagunesid kategooriatesse ainult nende täheldatud kahjustuste järgi, olenemata kahjustatud ehitise tüübist. Samuti muutsid lihtsad kahjustuste kirjeldused tornaado klassifitseerimise keeruliseks, kui see ei kohanud igas kategoorias kirjeldatud hoonetüüpe või esemeid. FS-i abil kogutud andmed aitasid kaasa täiustatud versiooni väljatöötamisele, mis näitab täpsemat korrelatsiooni tuule kiiruse ja kahjustuste vahel.
Alates 2007. aastast on riiklik ilmateenistus tornaadode hindamiseks kasutanud täiustatud Fujita skaalat (EF). EF vastab endiselt FS-i kuuekategoorilisele süsteemile (F0-F5), kuid sisaldab mitmeid täiustatud funktsioone. Iga kategooria kahjustuste kirjeldus on asendatud üksikasjalikuma kahjustusastmega (DOD). 28-st kahjustuste indikaatorist (DI) saab täiendavaid andmeid tornaadode klassifitseerimiseks. DI sätestab üksikasjad konkreetsete konstruktsioonide, näiteks ehitise tüübi, ruutmeetri, katusekonstruktsiooni ja ehitusmaterjalide kohta. Ja kuigi EF tugineb endiselt tuule kiiruse hinnangutele, muudavad vaadeldud DOD ja DI kombineeritud andmed hinnangud täpsemaks.
Kahjustuse aste
EF-i kasutatud kahjustuste kirjeldused sisaldavad rohkem üksikasju kui FS ning sisaldavad fotosid ja konkreetseid näiteid kahjustustest. DOD hindab lisaks struktuurilistele kahjustustele ka puudele tekitatud kahjustusi. F0-kategooria tornaado DOD hõlmab vihmaveerennide ja -voodrite kahjustusi, murdunud puuoksi ja madalate puude väljajuurimist. Tuule puhangud on alla 86 miili tunnis. F1 tornaadod võivad uksi kiskuda, aknaid lõhkuda ja vagunelamuid üles ajada. Üle 110 miili tunnis võivad F2 tornaadod katuseid lahti rebida, suured juured välja juurida või napsata, autosid üles võtta ja vagunelamuid hävitada. F3-kategooria teeb kaubanduskeskustele suurt kahju, viskab raskeid autosid ja võib hävitada kodude terved korrused. Puhangud 166 miili tunnis ja suuremad on seotud F4 tornaadodega, mis võivad suure kiirusega paugutatud objektidest tekitada rakette. F5-kategooria tornaado, mille tuuleiil on üle 200 mph, võib põhjustada tõsiseid kahjustusi see võib hõlmata hästi ehitatud majade tasandamist, betoonhoonete hävitamist ja kõverduvaid kõrghooneid struktuurid.