A Nemzeti Meteorológiai Szolgálat adatai szerint az Egyesült Államok átlagosan több mint 1200 tornádót él át évente. Az évi tornádók száma jelentősen megnőtt az 1980-as évek óta, amikor az Országos Meteorológiai Szolgálat megkezdte a Doppler Radar használatát. Megfigyelések és szélsebesség-becslések segítségével a tudósok felmérhetik a tornádók által okozott károkat, hogy jobban megértsék ezeket az erős viharokat és azok romboló hatását.
Hogyan alakulnak ki a tornádók
Tornádók heves zivatarokból alakulnak ki. A nagyobb sebességgel haladó vihar nagyobb magasságában lévő szél, mint az alacsonyabb szél, függőleges szélnyírást eredményez. A gyorsabban mozgó szelek nyugat felől érkeznek, és felújítást hoznak létre, amikor a földhöz közelebb eső, lassabban mozgó széllel találkoznak, amely ellentétes irányban halad. Ahogy a meleg felszíni levegő felfelé halad a zivatarfelhőbe, a forgó levegő örvényt hoz létre.
Szélsebesség és légnyomás
A tornádó károsodását az örvény szélsebességének, valamint a tornádó és a környező levegő légköri nyomásának különbsége közötti összefüggés határozza meg. A nagyobb szélsebesség, a légnyomás nagy eltéréseivel együtt nagyobb mértékű károsodást eredményez. Az erős szél kisebb, mozgékonyabb tárgyakat vesz fel és mozgat, és kisebb struktúrákat is ledönthet. Az alacsonyabb nyomás a tornádóban rombolást okoz a nagyobb szerkezeteken, mivel nyomáskülönbséget hoz létre a szerkezet külső és belső része között. A légnyomás szélsőségei letépik az épületeket és lebontják a falakat.
Az első skála
Az eredeti Fujita skálát (FS) 1971-ben fejlesztették ki a tornádók erősségének kategorizálására az általuk okozott károsodás megfigyelt szintje alapján. A kategóriák az F0-tól, a könnyű károktól az F5-ig terjedtek, hihetetlen károk. Becsült szélsebességet rendelt minden kategóriához, amely megfelelt egy adott kárküszöbnek. Mivel az egyes kategóriákhoz tartozó szélsebességek becslések voltak, tudományosan nem igazolhatók.
Új és továbbfejlesztett skála
Az FS hasznos volt, de voltak hiányosságai. A tornádókat kizárólag az általuk okozott megfigyelt károk alapján osztályozták, függetlenül a megrongálódott szerkezet típusától. Ezenkívül a károk egyszerű leírása megnehezítette a tornádó besorolását, ha az nem találkozott az egyes kategóriákban leírt épületekkel vagy tárgyakkal. Az FS segítségével összegyűjtött adatok hozzájárultak egy továbbfejlesztett változat kifejlesztéséhez, amely pontosabb összefüggést mutat a szélsebesség és a károk között.
2007 óta az Országos Meteorológiai Szolgálat az Enhanced Fujita skálát (EF) használja a tornádók értékelésére. Az EF továbbra is megfelel az FS hatkategóriás rendszerének (F0-F5), de számos továbbfejlesztett funkcióval rendelkezik. Az egyes kategóriákban a károk leírását egy részletesebb kár mértékével (DOD) helyettesítették. 28 sérülésjelző (DI) készlet ad kiegészítő adatokat a tornádók osztályozásához. A DI részleteket tartalmaz az olyan konkrét szerkezetekről, mint az épület típusa, a négyzetméter, a tetőszerkezet és az építőanyagok, minden olyan adat, amely hiányzik az FS-ből. És bár az EF továbbra is a szélsebesség becsléseire támaszkodik, a megfigyelt DOD és DI együttes adatai pontosabbá teszik a becsléseket.
A kár mértéke
Az EF által használt kárleírások több részletet tartalmaznak, mint az FS, fényképeket és konkrét példákat tartalmaznak a károkra. A DOD a strukturális károk mellett felméri a fák által okozott károkat is. Az F0 kategóriájú tornádó DOD-ja magában foglalja az ereszcsatornák és az iparvágányok károsodását, a letört faágakat és a sekély fák kivágását. A széllökések 86 mph-nál kisebbek. Az F1-es tornádók letéphetik az ajtókat, betörhetik az ablakokat és felújíthatják a mobilházakat. 110 mérföld / órás sebesség felett az F2 tornádók letéphetik a tetőket, elgyökerezhetnek vagy nagy fákat felpattanhatnak, autókat szedhetnek fel, és tönkretehetik a mobilházakat. Az F3-as kategória komoly károkat okoz a bevásárlóközpontokban, nehéz autókat dob, és tönkreteheti az otthonok teljes emeletét. A 166 km / h-s és annál nagyobb széllökések az F4 tornádókhoz kapcsolódnak, amelyek rakétákat hozhatnak létre nagy sebességgel feldobott tárgyakból. Az F5 kategóriájú tornádó, amelynek széllökése meghaladja a 200 mérföld / órát, komoly károkat okozhat ez magában foglalhatja a jól megépített házak szintezését, a betonépületek megsemmisítését és a felhajló sokemeleteseket szerkezetek.