Tornadon aiheuttama vahinko

Kansallisen sääpalvelun mukaan Yhdysvalloissa on keskimäärin yli 1200 tornadoa vuodessa. Tornadoiden määrä vuodessa on kasvanut merkittävästi 1980-luvulta lähtien, jolloin kansallinen sääpalvelu aloitti Doppler-tutkan käytön. Havaintojen ja tuulen nopeusarvioiden avulla tutkijat voivat arvioida tornadojen aiheuttamia vahinkoja ymmärtääkseen paremmin nämä voimakkaat myrskyt ja niiden tuhoavat vaikutukset.

Tornadot muodostuvat voimakkaista ukkosmyrskyistä. Tuuli myrskyn korkeammalla korkeudella, joka liikkuu suuremmalla nopeudella kuin tuuli matalalla, luo pystysuoran tuulen leikkauksen. Nopeammin liikkuvat tuulet korkealla tulevat lännestä ja luovat nousuputken, kun ne kohtaavat hitaammin liikkuvan tuulen lähellä maata, joka liikkuu vastakkaiseen suuntaan. Kun lämmin pinta-ilma liikkuu ylöspäin ukkospilveen, pyörivä ilma luo pyörteen.

Tornado-vahinko määritetään pyörteen tuulen nopeuden ja tornadon ja ympäröivän ilman välisen ilmanpaine-eron välisen korrelaation avulla. Suurempi tuulen nopeus yhdistettynä suuriin ilmanpaine-eroihin johtaa suurempaan vahinkoon. Voimakkaat tuulet poimivat pienempiä, liikkuvampia esineitä ja siirtävät niitä, ja voivat kaataa pienemmät rakenteet. Tornadon alempi paine aiheuttaa tuhoja suuremmille rakenteille luomalla paine-eron rakenteen ulko- ja sisäosien välille. Ilmanpaineen äärimmäisyydet repivät katot rakennuksilta ja purkavat seinät.

Alkuperäinen Fujita-asteikko (FS) kehitettiin vuonna 1971 luokittelemaan tornadojen vahvuus niiden aiheuttamien vahinkojen perusteella. Luokat vaihtelivat F0: sta, kevyistä vahingoista F5: een, uskomattomat vahingot. Se määritti kullekin luokalle arvioidut tuulen nopeudet, jotka vastasivat tiettyä vahinkokynnystä. Koska kuhunkin luokkaan liittyvät tuulen nopeudet olivat arvioita, niitä ei voitu tieteellisesti vahvistaa.

FS oli hyödyllinen, mutta sillä oli puutteita. Tornadot luokiteltiin vain niiden aiheuttamien havaittujen vahinkojen mukaan vahingoittuneesta rakenteesta riippumatta. Myös yksinkertaiset vaurioiden kuvaukset tekivät tornadon luokittelun vaikeaksi, jos se ei kohdannut kussakin luokassa kuvattuja rakennuksia tai esineitä. FS: n avulla kerätyt tiedot auttoivat kehittämään parannetun version, joka osoittaa tarkemman korrelaation tuulen nopeuden ja vahingon välillä.

Vuodesta 2007 lähtien kansallinen sääpalvelu on käyttänyt tornadoiden arviointiin Enhanced Fujita Scale (EF) -arvoa. EF noudattaa edelleen FS: n kuuden luokan järjestelmää (F0-F5), mutta sisältää useita parannettuja ominaisuuksia. Kunkin luokan vahinkojen kuvaus on korvattu yksityiskohtaisemmalla vahingonasteella (DOD). 28 vahinkoindikaattorin (DI) joukko antaa lisätietoja tornadojen luokittelusta. DI määrittelee yksityiskohdat erityisistä rakenteista, kuten rakennustyypistä, neliömetristä, kattorakenteesta ja rakennusmateriaaleista, kaikki FS: stä puuttuvat tiedot. Ja vaikka EF luottaa edelleen tuulen nopeuden arvioihin, havaittujen DOD: n ja DI: n yhdistetyt tiedot tekevät arvioista tarkempia.

EF: n käyttämät vahingon kuvaukset sisältävät enemmän yksityiskohtia kuin FS ja sisältävät valokuvia ja erityisiä esimerkkejä vahingoista. DOD arvioi myös puiden aiheuttamat rakenteellisten vahinkojen lisäksi. Luokan F0 tornadon DOD sisältää kourujen ja sivuraiteiden vauriot, murtuneet puun oksat ja matalien puiden juurtumisen. Tuulenpuuskat ovat alle 86 mph. F1-tornadot voivat repiä ovet, rikkoa ikkunat ja ajaa matkailuautoja. Yli 110 mph: n nopeudella F2-tornadot voivat repiä katot, juurruttaa tai napsauttaa isoja puita, poimia autoja ja tuhota asuntovaunuja. F3-luokka aiheuttaa suurta vahinkoa ostoskeskuksille, heittää raskaita autoja ja voi tuhota kokonaiset kodin kerrokset. Puuskat 166 mph ja suuremmat liittyvät F4-tornadoihin, jotka voivat luoda ohjuksia suurilla nopeuksilla sytytetyistä esineistä. F5-luokan tornado, jonka tuulenpuuskat ovat yli 200 mph, voi aiheuttaa vakavia vahinkoja Tähän voi sisältyä hyvin rakennettujen talojen tasoittaminen, betonirakennusten tuhoaminen ja taittuvat korkeat kerrokset rakenteet.