Po podatkih Nacionalne vremenske službe ZDA v povprečju letno doživijo več kot 1.200 tornadov. Število tornadov na leto se je znatno povečalo od osemdesetih let prejšnjega stoletja, ko je Državna vremenska služba začela uporabljati Dopplerjev radar. Z opazovanji in ocenami hitrosti vetra lahko znanstveniki ocenijo škodo, ki jo povzročijo tornadi, da bi bolje razumeli te močne nevihte in njihov uničujoč vpliv.
Kako nastajajo tornadi
Tornadi nastanejo zaradi močnih neviht. Veter v višji višini nevihte, ki se giblje z večjo hitrostjo kot veter na nižji nadmorski višini, ustvarja navpični strižni veter. Hitreje premikajoči se vetrovi od zgoraj prihajajo z zahoda in ustvarjajo dvig, ko srečajo počasnejši veter blizu tal, ki se giblje v nasprotni smeri. Ko se topel površinski zrak premika navzgor v nevihto, vrtljivi zrak ustvarja vrtinec.
Hitrost vetra in zračni tlak
Poškodbe tornada določajo korelacije med hitrostjo vetra vrtinčenja in razliko v atmosferskem tlaku med tornadom in zrakom v okolici. Večja hitrost vetra v povezavi z velikimi razlikami v zračnem tlaku povzroči večjo škodo. Močan veter zajema manjše, bolj premične predmete in jih premika, manjše konstrukcije pa lahko tudi podre. Nižji tlak v tornadu povzroči opustošenje večjih konstrukcij z ustvarjanjem razlike v tlaku med zunanjostjo in notranjostjo konstrukcije. Ekstremni zračni pritiski odtrgajo strehe z objektov in porušijo stene.
Prva lestvica
Prvotna lestvica Fujita (FS) je bila razvita leta 1971 za kategorizacijo moči tornadov na podlagi opažene stopnje škode, ki so jo povzročili. Kategorije so segale od F0, lahka škoda do F5, neverjetna škoda. Vsaki kategoriji je določil ocenjeno hitrost vetra, ki ustreza določenemu pragu škode. Ker so bile hitrosti vetra, povezane z vsako kategorijo, ocenjene, jih ni bilo mogoče znanstveno preveriti.
Nova in izboljšana lestvica
FS je bil v pomoč, vendar je imel svoje pomanjkljivosti. Tornadi so bili razvrščeni izključno po opaženi škodi, ki so jo povzročili, ne glede na vrsto konstrukcije, ki je bila poškodovana. Zaradi preprostih opisov škode je bilo težko razvrstiti tornado, če ni naletel na vrste zgradb ali predmetov, opisane v posamezni kategoriji. Podatki, zbrani s pomočjo FS, so prispevali k razvoju izboljšane različice, ki kaže natančnejšo povezavo med hitrostjo vetra in škodo.
Nacionalna vremenska služba od leta 2007 uporablja izboljšano lestvico Fujita (EF) za ocenjevanje tornadov. EF je še vedno skladen s sistemom šestih kategorij (F0-F5) FS, vendar vključuje več izboljšanih funkcij. Opis škode za vsako kategorijo je bil nadomeščen s podrobnejšim Stopnja škode (DOD). Skupina 28 kazalnikov škode (DI) zagotavlja dodatne podatke za razvrščanje tornadov. DI določajo podrobnosti o določenih strukturah, kot so vrsta stavbe, kvadratni metri, strešna konstrukcija in gradbeni materiali, vsi podatki, ki jih FS nima. Čeprav se EF še vedno opira na ocene hitrosti vetra, združeni podatki iz opazovanega DOD in DI naredijo ocene natančnejše.
Stopnja škode
Opisi škode, ki jih uporablja EF, vključujejo več podrobnosti kot FS in vključujejo fotografije in posebne primere škode. DOD poleg strukturne škode oceni tudi škodo, ki jo povzročijo drevesa. DOD za tornado kategorije F0 vključuje poškodbe žlebov in stranskih tirov, polomljene drevesne veje in izruvanje plitvih dreves. Sunki vetra so manjši od 86 mph. Tornadi F1 lahko strgajo vrata, razbijejo okna in uničijo mobilne hišice. Tornadi F2 nad 110 km / h lahko odtrgajo strehe, izruvijo ali zaskočijo velika drevesa, poberejo avtomobile in uničijo mobilne hišice. Kategorija F3 povzroča večje škode v nakupovalnih središčih, meče težke avtomobile in lahko uniči celotna nadstropja domov. Sunek 166 mph in več je povezan s tornadi F4, ki lahko ustvarijo izstrelke iz predmetov, ki so bili prizadeti z veliko hitrostjo. Tornado kategorije F5, ki ima sunke vetra več kot 200 km / h, lahko povzroči veliko škodo to lahko vključuje izravnavo dobro zgrajenih hiš, uničenje betonskih zgradb in upogibanje stolpnic struktur.