Schade veroorzaakt door een tornado

Volgens de National Weather Service ervaren de Verenigde Staten gemiddeld meer dan 1.200 tornado's per jaar. Het aantal tornado's per jaar is aanzienlijk toegenomen sinds de jaren tachtig, toen de National Weather Service Doppler-radar begon te gebruiken. Met behulp van waarnemingen en schattingen van windsnelheden kunnen wetenschappers de schade die wordt veroorzaakt door tornado's beoordelen om deze krachtige stormen en hun vernietigende impact beter te begrijpen.

Tornado's ontstaan ​​uit zware onweersbuien. Wind op de hogere hoogte van de storm die met een grotere snelheid beweegt dan wind op een lagere hoogte, creëert een verticale windschering. De sneller bewegende winden komen uit het westen en creëren een opwaartse stroming wanneer ze een langzamer bewegende wind ontmoeten die dicht bij de grond in de tegenovergestelde richting beweegt. Terwijl warme oppervlaktelucht omhoog beweegt in de onweerswolk, creëert de roterende lucht een draaikolk.

Tornado schade wordt bepaald door de correlatie tussen windsnelheid van de vortex en het verschil in atmosferische druk tussen de tornado en de omringende lucht. Een grotere windsnelheid in combinatie met een groot verschil in luchtdruk resulteert in een grotere omvang van de schade. Sterke winden pikken kleinere, meer mobiele objecten op en verplaatsen ze, en kunnen kleinere structuren omverwerpen. De lagere druk binnen de tornado richt grote schade aan bij grotere constructies door een drukverschil te creëren tussen de buitenkant en de binnenkant van de constructie. De extremen in luchtdruk scheuren daken van gebouwen en slopen muren.

De originele Fujita-schaal (FS) werd in 1971 ontwikkeld om de kracht van tornado's te categoriseren op basis van het waargenomen niveau van schade die ze hebben toegebracht. De categorieën varieerden van F0, lichte schade, tot F5, ongelooflijke schade. Het kende geschatte windsnelheden toe aan elke categorie die overeenkwam met een bepaalde schadedrempel. Omdat de windsnelheden die bij elke categorie horen schattingen waren, konden ze niet wetenschappelijk worden geverifieerd.

De FS was nuttig, maar had zijn tekortkomingen. Tornado's werden uitsluitend gecategoriseerd op basis van waargenomen schade die ze veroorzaakten, ongeacht het type structuur dat was beschadigd. Ook maakten de eenvoudige beschrijvingen van schade het moeilijk om een ​​tornado te classificeren als deze niet de soorten gebouwen of objecten tegenkwam die in elke categorie worden beschreven. Gegevens verzameld met behulp van de FS hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van een verbeterde versie die een nauwkeuriger verband laat zien tussen windsnelheid en schade.

Sinds 2007 gebruikt de National Weather Service de Enhanced Fujita Scale (EF) om tornado's te beoordelen. De EF voldoet nog steeds aan het systeem met zes categorieën (F0-F5) van de FS, maar bevat verschillende verbeterde functies. De schadeomschrijving per categorie is vervangen door een meer gedetailleerde Mate van Schade (DOD). Een set van 28 schade-indicatoren (DI) bieden aanvullende gegevens voor het classificeren van tornado's. DI legt details vast over specifieke constructies zoals gebouwtype, vierkante meters, dakconstructie en bouwmaterialen, alle gegevens die ontbreken in het FS. En hoewel de EF nog steeds vertrouwt op schattingen van windsnelheden, maken gecombineerde gegevens van de waargenomen DOD en DI de schattingen nauwkeuriger.

De door de EF gebruikte schadebeschrijvingen bevatten meer details dan de FS en bevatten foto's en specifieke schadevoorbeelden. Naast structurele schade beoordeelt de DOD ook schade aan bomen. De DOD voor een tornado van categorie F0 omvat schade aan goten en gevelbeplating, gebroken boomtakken en het ontwortelen van ondiepe bomen. Windstoten zijn minder dan 86 mph. F1-tornado's kunnen deuren afbreken, ramen breken en stacaravans op zijn kop zetten. Boven 110 mph kunnen F2-tornado's daken afbreken, grote bomen ontwortelen of breken, auto's oppikken en stacaravans vernietigen. Een categorie F3 richt grote schade aan aan winkelcentra, gooit met zware auto's en kan hele verdiepingen van huizen verwoesten. Windstoten van 166 mph en hoger worden geassocieerd met F4-tornado's, die raketten kunnen maken uit objecten die met hoge snelheden worden geslingerd. Een tornado van categorie F5, met windstoten van meer dan 200 mph, kan ernstige schade aanrichten dat kan het nivelleren van goed gebouwde huizen, vernietiging van betonnen gebouwen en het knikken van hoogbouw omvatten structuren.