Secondo il National Weather Service, gli Stati Uniti subiscono in media più di 1.200 tornado all'anno. Il numero di tornado all'anno è aumentato in modo significativo dagli anni '80, quando il Servizio meteorologico nazionale ha iniziato a utilizzare il radar Doppler. Utilizzando osservazioni e stime della velocità del vento, gli scienziati possono valutare i danni causati dai tornado per comprendere meglio queste potenti tempeste e il loro impatto distruttivo.
Come si formano i tornado
I tornado si formano da forti temporali. Il vento alla quota più alta della tempesta che si muove a una velocità maggiore rispetto al vento a quota più bassa crea un wind shear verticale. I venti più veloci in alto provengono da ovest e creano una corrente ascensionale quando incontrano un vento più lento vicino al suolo che si muove nella direzione opposta. Quando l'aria calda di superficie si sposta verso l'alto nella nuvola temporalesca, l'aria rotante crea un vortice.
Velocità del vento e pressione dell'aria
Il danno da tornado è determinato dalla correlazione tra la velocità del vento del vortice e la differenza di pressione atmosferica tra il tornado e l'aria circostante. Una maggiore velocità del vento unita a una grande disparità nella pressione dell'aria provoca danni di entità maggiore. I forti venti raccolgono oggetti più piccoli e mobili e li spostano, e possono abbattere strutture più piccole. La pressione più bassa all'interno del tornado provoca il caos su strutture più grandi creando un differenziale di pressione tra l'esterno e l'interno della struttura. Gli estremi della pressione atmosferica strappano i tetti dagli edifici e demoliscono i muri.
La prima scala
L'originale Fujita Scale (FS) è stata sviluppata nel 1971 per classificare la forza dei tornado in base al livello di danno osservato che hanno inflitto. Le categorie andavano da F0, danno leggero, a F5, danno incredibile. Ha assegnato velocità del vento stimate a ciascuna categoria che corrispondeva a una particolare soglia di danno. Poiché le velocità del vento associate a ciascuna categoria erano stime, non potevano essere verificate scientificamente.
Scala nuova e migliorata
Il FS è stato utile, ma aveva i suoi difetti. I tornado sono stati classificati esclusivamente in base ai danni osservati causati indipendentemente dal tipo di struttura danneggiata. Inoltre, le semplici descrizioni dei danni rendevano difficile classificare un tornado se non incontrava i tipi di edifici o oggetti descritti in ciascuna categoria. I dati raccolti utilizzando il FS hanno contribuito allo sviluppo di una versione migliorata che mostra una correlazione più accurata tra velocità del vento e danni.
Dal 2007, il National Weather Service ha utilizzato l'Enhanced Fujita Scale (EF) per valutare i tornado. L'EF è ancora conforme al sistema a sei categorie (F0-F5) dell'FS ma include diverse funzionalità avanzate. La descrizione del danno per ogni categoria è stata sostituita con un grado di danno (DOD) più dettagliato. Un set di 28 indicatori di danno (DI) fornisce dati aggiuntivi per la classificazione dei tornado. DI stipulare dettagli su strutture specifiche come tipo di edificio, metratura, struttura del tetto e materiali da costruzione, tutti dati che sono assenti dalle FS. E mentre l'EF si basa ancora sulle stime della velocità del vento, i dati combinati di DOD e DI osservati rendono le stime più accurate.
Grado di danno
Le descrizioni dei danni utilizzate dall'EF includono più dettagli rispetto alle FS e includono foto ed esempi specifici di danno. Il DOD valuta anche i danni subiti dagli alberi oltre ai danni strutturali. Il DOD per un tornado di categoria F0 include danni a grondaie e rivestimenti, rami di alberi spezzati e sradicamento di alberi poco profondi. Le raffiche di vento sono inferiori a 86 mph. I tornado di F1 possono strappare porte, rompere finestre e capovolgere le case mobili. Al di sopra dei 110 mph, i tornado F2 possono strappare i tetti, sradicare o spezzare alberi di grandi dimensioni, raccogliere automobili e distruggere le case mobili. Una categoria F3 provoca gravi danni ai centri commerciali, lancia auto pesanti e può distruggere interi piani di case. Le raffiche di 166 mph e superiori sono associate ai tornado F4, che possono creare missili da oggetti lanciati a grande velocità. Un tornado di categoria F5, con raffiche di vento superiori a 200 mph, ha il potenziale per infliggere gravi danni che possono includere il livellamento di case ben costruite, la distruzione di edifici in cemento e il cedimento di un grattacielo strutture.
