Skada orsakad av en tornado

Enligt National Weather Service upplever USA i genomsnitt mer än 1200 tornader per år. Antalet tornader per år har ökat markant sedan 1980-talet när National Weather Service började använda Doppler Radar. Med hjälp av observationer och vindhastighetsuppskattningar kan forskare bedöma skadorna orsakade av tornader för att bättre förstå dessa kraftfulla stormar och deras destruktiva påverkan.

Tornador bildas av kraftiga åskväder. Vind i stormens högre höjd som rör sig med en högre hastighet än vind på en lägre höjd skapar en vertikal vindskjuvning. De snabbare vindarna i höjden kommer från väst och skapar en uppströmning när de möter långsammare vind nära marken som rör sig i motsatt riktning. När varm ytluft rör sig uppåt i åskmolnet skapar den roterande luften en virvel.

Tornadoskador bestäms av korrelationen mellan virvelns vindhastighet och skillnaden i atmosfärstryck mellan tornado och den omgivande luften. Högre vindhastighet i kombination med en stor skillnad i lufttryck resulterar i högre skada. Starka vindar tar upp mindre, mer rörliga föremål och flyttar dem och kan slå ner mindre strukturer. Det lägre trycket i tornadan förstör större strukturer genom att skapa en tryckskillnad mellan konstruktionens yttre och inre. Extremiteterna i lufttrycket riva tak från byggnader och riva väggar.

Den ursprungliga Fujita-skalan (FS) utvecklades 1971 för att kategorisera tornados styrka baserat på den observerade nivån på skador som de orsakade. Kategorierna varierade från F0, lätt skada, till F5, otrolig skada. Den tilldelade uppskattade vindhastigheter till varje kategori som motsvarade en viss tröskel för skador. Eftersom vindhastigheterna för varje kategori var uppskattningar kunde de inte vetenskapligt verifieras.

FS var hjälpsam, men den hade sina brister. Tornador kategoriserades enbart på observerade skador de orsakade oavsett vilken typ av struktur som skadades. De enkla beskrivningarna av skador gjorde det också svårt att klassificera en tornado om den inte stötte på de typer av byggnader eller föremål som beskrivs i varje kategori. Data som samlats in med FS bidrog till utvecklingen av en förbättrad version som visar en mer exakt korrelation mellan vindhastighet och skador.

Sedan 2007 har National Weather Service använt Enhanced Fujita Scale (EF) för att betygsätta tornader. EF överensstämmer fortfarande med sexkategorisystemet (F0-F5) i FS men innehåller flera förbättrade funktioner. Beskrivningen av skador för varje kategori har ersatts med en mer detaljerad grad av skada (DOD). En uppsättning med 28 skadaindikatorer (DI) ger ytterligare data för klassificering av tornader. DI föreskriver detaljer om specifika strukturer som byggnadstyp, kvadratfilm, takkonstruktion och byggmaterial, all information som saknas från FS. Och medan EF fortfarande förlitar sig på vindhastighetsuppskattningar gör kombinerade data från de observerade DOD och DI uppskattningarna mer exakta.

Skadebeskrivningarna som används av EF innehåller mer information än FS och inkluderar foton och specifika exempel på skador. DOD bedömer också trädskador som kompletteras med strukturella skador. DOD för en kategori F0-tornado inkluderar skador på takrännor och ytterväggar, trasiga trädgrenar och röda grunda träd. Vindbyar är mindre än 86 mph. F1-tornader kan riva av dörrar, bryta fönster och stiga husbilar. Över 110 km / h kan F2-tornader riva av tak, riva upp eller knäppa stora träd plocka upp bilar och förstöra husbilar. En kategori F3 gör stora skador på gallerior, kastar tunga bilar och kan förstöra hela golv i bostäder. Vindbyar 166 mph och högre är associerade med F4-tornader, som kan skapa missiler av föremål som kastas i stora hastigheter. En kategori F5-tornado, med vindbyar över 200 km / h, har potential att orsaka allvarliga skador det kan inkludera planering av välbyggda hus, förstörelse av betongbyggnader och höga höjningar strukturer.