Tornado radītie zaudējumi

Saskaņā ar Nacionālā meteoroloģiskā dienesta datiem ASV vidēji gadā piedzīvo vairāk nekā 1200 viesuļvētras. Tornado skaits gadā ir ievērojami pieaudzis kopš 1980. gadiem, kad Nacionālais laika apstākļu dienests sāka izmantot Doplera radaru. Izmantojot novērojumus un vēja ātruma novērtējumus, zinātnieki var novērtēt viesuļvētru radītos postījumus, lai labāk izprastu šīs spēcīgās vētras un to postošo ietekmi.

Tornado veidojas no spēcīgiem pērkona negaisiem. Vējš vētras augstumā, kas pārvietojas ar lielāku ātrumu nekā vējš mazākā augstumā, rada vertikālu vēja nobīdi. Ātrāk virzošie vēji augšā nāk no rietumiem un rada paaugstinājumu, kad tie sastopas ar lēnāku vēju tuvu zemei, kas virzās pretējā virzienā. Kad siltais virszemes gaiss virzās uz augšu pērkona mākoņā, rotējošais gaiss rada virpuļu.

Tornado bojājumus nosaka korelācija starp virpuļa vēja ātrumu un atmosfēras spiediena starpību starp tornado un apkārtējo gaisu. Lielāks vēja ātrums kopā ar lielu gaisa spiediena atšķirību rada lielāku kaitējumu. Spēcīgs vējš uztver mazākus, kustīgākus objektus un tos pārvieto, un var sagāzt mazākas konstrukcijas. Zemāks spiediens tornado iekšienē rada postījumus lielākām konstrukcijām, radot spiediena starpību starp konstrukcijas ārpusi un iekšpusi. Gaisa spiediena galējības norauj jumtus no ēkām un nojauc sienas.

Sākotnējā Fujita skala (FS) tika izstrādāta 1971. gadā, lai kategorizētu viesuļvētru stiprumu, pamatojoties uz novēroto bojājumu līmeni. Kategorijas svārstījās no F0, viegli bojājumi, līdz F5, neticami bojājumi. Katrai kategorijai tā piešķīra aplēsto vēja ātrumu, kas atbilda noteiktam bojājumu slieksnim. Tā kā vēja ātrumi, kas saistīti ar katru kategoriju, bija aprēķini, tos nevarēja zinātniski pārbaudīt.

FS bija noderīga, taču tai bija savi trūkumi. Tornado klasificēja tikai pēc novērotajiem bojājumiem, ko tie nodarīja, neatkarīgi no bojātās struktūras veida. Arī vienkāršie bojājumu apraksti apgrūtināja viesuļvētras klasifikāciju, ja tā nesaskārās ar katrā kategorijā aprakstītajiem ēku vai objektu tipiem. Dati, kas savākti, izmantojot FS, palīdzēja izstrādāt uzlabotu versiju, kas parāda precīzāku korelāciju starp vēja ātrumu un postījumiem.

Kopš 2007. gada Valsts meteoroloģiskais dienests tornado novērtēšanai izmanto uzlaboto Fujita skalu (EF). EF joprojām atbilst FS sešu kategoriju sistēmai (F0-F5), taču tajā ir vairākas uzlabotas funkcijas. Katras kategorijas bojājumu apraksts ir aizstāts ar detalizētāku bojājumu pakāpi (DOD). 28 bojājumu indikatoru (DI) komplekts sniedz papildu datus viesuļvētru klasificēšanai. DI nosaka informāciju par konkrētām konstrukcijām, piemēram, ēkas tipu, kvadrātmetriem, jumta konstrukciju un celtniecības materiāliem, visus datus, kuru nav FS. Lai gan EF joprojām paļaujas uz vēja ātruma aplēsēm, apvienotie novērotā DOD un DI dati padara aprēķinus precīzākus.

EF izmantotajos bojājumu aprakstos ir sīkāka informācija nekā FS, tajos ir fotoattēli un konkrēti bojājumu piemēri. DOD papildus strukturālajiem bojājumiem novērtē arī koku radītos bojājumus. F0 kategorijas tornado DOD ietver notekcauruļu un apšuvumu bojājumus, nolauztus koku zarus un seklu koku izlaušanu. Vēja brāzmas ir mazākas par 86 jūdzēm stundā. F1 viesuļvētras var noraut durvis, izsist logus un uzcelt pārvietojamās mājas. Virs 110 jūdzes stundā F2 viesuļvētras var noraut jumtus, izravēt saknes vai nocirst lielus kokus, uzņemt automašīnas un iznīcināt pārvietojamās mājas. F3 kategorija nodara lielus zaudējumus tirdzniecības centriem, izmet smagās automašīnas un var iznīcināt visu māju stāvus. Brāzmas 166 jūdzes stundā un lielākas ir saistītas ar F4 tornado, kas var radīt raķetes no priekšmetiem, kas sasisti lielā ātrumā. F5 kategorijas tornado ar vēja brāzmām, kas pārsniedz 200 jūdzes stundā, var nodarīt nopietnus postījumus kas var ietvert labi uzcelto māju izlīdzināšanu, betona ēku iznīcināšanu un daudzstāvu izliekšanos struktūras.