Пошкодження, спричинені смерчем

За даними Національної метеорологічної служби, США в середньому щорічно переживають понад 1200 смерчів. Кількість торнадо на рік значно зросла з 1980-х років, коли Національна служба погоди почала використовувати доплерівський радар. Використовуючи спостереження та оцінки швидкості вітру, вчені можуть оцінити збитки, заподіяні торнадо, щоб краще зрозуміти ці потужні шторми та їх руйнівний вплив.

Смерчі утворюються від сильних гроз. Вітер на більшій висоті шторму, що рухається з більшою швидкістю, ніж вітер на меншій висоті, створює вертикальний зсув вітру. Швидше рухаються вітри вгору надходять із заходу і створюють висхідний потік, коли вони зустрічають повільніший вітер близько до землі, який рухається в протилежному напрямку. Коли тепле поверхневе повітря рухається вгору в грозову хмару, повітря, що обертається, створює вихор.

Пошкодження торнадо визначається кореляцією між швидкістю вітру вихру та різницею атмосферного тиску між смерчем та навколишнім повітрям. Більша швидкість вітру в поєднанні з великою різницею в тиску повітря призводить до більшої шкоди. Сильний вітер підхоплює менші, більш рухливі предмети і рухає їх, і може збити менші конструкції. Нижчий тиск у торнадо завдає хаосу більшим конструкціям, створюючи перепад тиску між зовнішнім та внутрішнім елементами конструкції. Екстремальні показники тиску повітря відривають дахи будинків та руйнують стіни.

Оригінальна шкала Fujita (FS) була розроблена в 1971 році для класифікації сили торнадо на основі спостережуваного рівня шкоди, яку вони завдали. Категорії варіювались від F0, легкий збиток до F5, неймовірний збиток. Він призначав розрахункову швидкість вітру для кожної категорії, яка відповідала певному порогу збитку. Оскільки швидкості вітру, пов’язані з кожною категорією, були оціночними, їх неможливо було науково перевірити.

FS був корисним, але він мав свої недоліки. Смерчі класифікувались виключно за спостереженою шкодою, яку вони завдали, незалежно від типу конструкції, яка була пошкоджена. Крім того, прості описи пошкоджень ускладнили класифікацію торнадо, якщо воно не зустрічається з типами будівель або об’єктів, описаними в кожній категорії. Дані, зібрані за допомогою FS, сприяли розробці вдосконаленої версії, яка показує більш точну кореляцію між швидкістю вітру та пошкодженнями.

З 2007 року Національна служба погоди використовує Розширену шкалу Фудзіта (EF) для оцінки торнадо. EF все ще відповідає системі шести категорій (F0-F5) FS, але включає кілька вдосконалених функцій. Опис збитків для кожної категорії було замінено на більш детальний ступінь збитку (DOD). Набір з 28 показників збитків (DI) надає додаткові дані для класифікації торнадо. DI передбачає деталі щодо конкретних конструкцій, таких як тип будівлі, квадратні метри, конструкція даху та будівельні матеріали, всі дані, відсутні в FS. І хоча EF все ще покладається на оцінки швидкості вітру, сукупні дані спостережуваних DOD та DI роблять оцінки більш точними.

Описи збитків, що використовуються EF, містять більше деталей, ніж FS, а також фотографії та конкретні приклади пошкодження. Міністерство оборони також оцінює збитки, заподіяні деревами, крім структурних пошкоджень. ОВН для торнадо категорії F0 включає пошкодження жолобів і сайдингу, поламані гілки дерев та виривання неглибоких дерев. Пориви вітру менше 86 миль / год. Смерчі F1 можуть зірвати двері, розбити вікна та зруйнувати мобільні будинки. Вищі за 110 миль на годину торнадо F2 можуть зірвати дахи, вирвати з корінням або пошкодити великі дерева, піднімати машини і руйнувати мобільні будинки. Категорія F3 завдає великих збитків торговим центрам, кидає важкі машини і може зруйнувати цілі поверхи будинків. Пориви 166 миль / год і більше пов’язані з торнадо F4, які можуть створювати ракети з предметів, що обстрілюються з великою швидкістю. Торнадо категорії F5, з поривами вітру більше 200 миль / год, може завдати серйозних збитків що може включати вирівнювання добре побудованих будинків, руйнування бетонних будівель та вигин багатоповерхівки конструкцій.