미국 기상청에 따르면 미국은 연평균 1,200 건 이상의 토네이도를 경험합니다. 미국 기상청이 도플러 레이더를 사용하기 시작한 1980 년대 이후로 연간 토네이도 수는 크게 증가했습니다. 관측과 풍속 추정치를 사용하여 과학자들은 토네이도로 인한 피해를 평가하여 이러한 강력한 폭풍과 그 파괴적인 영향을 더 잘 이해할 수 있습니다.
토네이도가 형성되는 방법
토네이도는 심한 뇌우로 인해 발생합니다. 낮은 고도의 바람보다 더 빠른 속도로 움직이는 폭풍의 높은 고도에서 바람은 수직 바람 전단을 생성합니다. 빠르게 움직이는 바람은 서쪽에서오고 반대 방향으로 움직이는지면 가까이에서 느리게 움직이는 바람을 만날 때 상승 기류를 만듭니다. 따뜻한 표면 공기가 뇌운으로 위로 이동함에 따라 회전하는 공기가 소용돌이를 만듭니다.
풍속과 기압
토네이도 피해는 소용돌이의 풍속과 토네이도와 주변 공기 사이의 대기압 차이 사이의 상관 관계에 의해 결정됩니다. 더 큰 풍속과 기압의 큰 차이는 더 큰 피해를 초래합니다. 강한 바람은 더 작고 더 많은 이동 물체를 집어 들고 이동하며 더 작은 구조물을 무너 뜨릴 수 있습니다. 토네이도 내의 낮은 압력은 구조물의 외부와 내부 사이에 압력 차이를 만들어 더 큰 구조물에 큰 피해를줍니다. 기압의 극단은 건물 지붕을 찢고 벽을 파괴합니다.
첫 번째 규모
원래 Fujita Scale (FS)은 토네이도가 입힌 피해 수준을 기준으로 토네이도의 강도를 분류하기 위해 1971 년에 개발되었습니다. 범주는 F0 (경 손상)부터 F5 (놀라운 손상)까지 다양했습니다. 특정 피해 임계 값에 해당하는 각 범주에 예상 풍속을 할당했습니다. 각 범주와 관련된 풍속은 추정치이기 때문에 과학적으로 검증 할 수 없었습니다.
새롭고 향상된 규모
FS는 도움이되었지만 단점이있었습니다. 토네이도는 손상된 구조물의 유형에 관계없이 발생한 관찰 된 손상에 대해서만 분류되었습니다. 또한 피해에 대한 간단한 설명으로 인해 토네이도가 각 범주에 설명 된 건물이나 물체의 유형을 만나지 않은 경우 토네이도를 분류하기가 어려웠습니다. FS를 사용하여 수집 된 데이터는 풍속과 피해 사이의 더 정확한 상관 관계를 보여주는 개선 된 버전의 개발에 기여했습니다.
2007 년부터 National Weather Service는 EF (Enhanced Fujita Scale)를 사용하여 토네이도를 평가했습니다. EF는 여전히 FS의 6 개 범주 시스템 (F0-F5)을 준수하지만 몇 가지 향상된 기능을 포함합니다. 각 범주의 손상에 대한 설명이보다 자세한 손상 정도 (DOD)로 대체되었습니다. 28 개의 DI (Damage Indicators) 세트는 토네이도 분류를위한 추가 데이터를 제공합니다. DI는 건물 유형, 면적, 지붕 구조 및 건축 자재, FS에없는 모든 데이터와 같은 특정 구조에 대한 세부 정보를 규정합니다. EF는 여전히 풍속 추정치에 의존하지만 관측 된 DOD 및 DI의 데이터를 결합하면 추정치가 더 정확 해집니다.
손상 정도
EF에서 사용하는 손상 설명에는 FS보다 자세한 내용이 포함되며 사진과 손상의 구체적인 예가 포함됩니다. 국방부는 또한 구조적 손상 외에도 나무에 의해 발생한 피해를 평가합니다. 카테고리 F0 토네이도에 대한 국방부는 홈통과 사이딩의 손상, 부러진 나뭇 가지 및 얕은 나무 뿌리를 내리는 것을 포함합니다. 바람 돌풍은 86mph 미만입니다. F1 토네이도는 문을 찢어 내고 창문을 부수고 이동식 주택을 뒤집을 수 있습니다. 시속 110 마일 이상인 F2 토네이도는 지붕을 뜯어 내고 뿌리를 내리거나 큰 나무를 부러 뜨려 차를 집어 들고 이동 주택을 파괴 할 수 있습니다. 카테고리 F3은 쇼핑몰에 큰 피해를 입히고 무거운 차를 던지며 집 전체를 파괴 할 수 있습니다. 시속 166 마일 이상의 돌풍은 F4 토네이도와 관련이 있으며, 이 토네이도는 빠른 속도로 피해를 입은 물체에서 미사일을 생성 할 수 있습니다. 200mph 이상의 돌풍을 동반 한 카테고리 F5 토네이도는 심각한 피해를 입힐 가능성이 있습니다. 잘 지어진 집의 평탄화, 콘크리트 건물 파괴 및 고층 좌굴 등이 포함될 수 있습니다. 구조.