Зміст
- Як формується смерч
- Швидкість вітру та тиск повітря
- Перша шкала
- Нова та вдосконалена шкала
- Ступінь пошкодження
За даними Національної служби погоди, Сполучені Штати в середньому 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 шкоду, заподіяну смерчами, щоб краще зрозуміти ці потужні бурі та їх руйнівний вплив.
Як формується смерч
Торнадо утворюється від сильних гроз. Вітер на великій висоті шторму, що рухається з більшою швидкістю, ніж вітер на меншій висоті, створює вертикальний зсув вітру. Швидкісні рухи вітру надходять із заходу і створюють підйом, коли вони зустрічають повільно рухається вітер близько до землі, що рухається у зворотному напрямку. Коли тепле поверхневе повітря рухається вгору в грозовий шар, повітря, що обертається, створює вихор.
Швидкість вітру та тиск повітря
Пошкодження від торнадо визначаються залежністю між швидкістю вітру вихору та різницею атмосферного тиску між торнадо та навколишнім повітрям. Більша швидкість вітру в поєднанні з великою різницею тиску повітря призводить до більшої величини шкоди. Сильний вітер збирає менші, більш рухливі об’єкти і переміщує їх, і може збити менші споруди. Нижній тиск у торнадо спричиняє великі споруди, створюючи різницю тиску між зовнішньою та внутрішньою структурою. Край у тиску повітря відривають дахи будинків і зносять стіни.
Перша шкала
Оригінальна шкала Fujita (FS) була розроблена в 1971 році для класифікації сили торнадо на основі спостереженого рівня шкоди, яку вони завдали. Категорії варіювали від F0, легкого пошкодження, до F5, неймовірної шкоди. Він присвоїв розрахункові швидкості вітру для кожної категорії, що відповідало конкретному порогу ураження. Оскільки швидкості вітру, пов'язані з кожною категорією, були оцінками, їх не можна було науково перевірити.
Нова та вдосконалена шкала
ФС була корисною, але вона мала свої недоліки. Торнадо класифікували виключно за спостережуваними пошкодженнями, які вони завдали незалежно від типу структури, яка була пошкоджена. Крім того, прості описи пошкоджень ускладнювали класифікацію торнадо, якщо він не стикався з типом будівель чи об'єктів, описаних у кожній категорії. Дані, зібрані за допомогою ФС, сприяли розробці вдосконаленої версії, яка показує більш точну кореляцію між швидкістю вітру та пошкодженнями.
З 2007 року Національна служба погоди використовує розширену шкалу Фуджіта (EF) для оцінки торнадо. EF все ще відповідає шестикатегорійній системі (F0-F5) FS, але включає декілька вдосконалених функцій. Опис шкоди для кожної категорії було замінено більш детальним ступенем шкоди (DOD). Набір з 28 показників пошкоджень (DI) надає додаткові дані для класифікації торнадо. DI встановлюють деталі щодо конкретних конструкцій, таких як тип будівлі, квадратні межі, конструкція даху та будівельні матеріали, всі дані, які відсутні у ФС. І хоча EF досі покладається на оцінки швидкості вітру, комбіновані дані спостережуваних DOD та DI роблять оцінки більш точними.
Ступінь пошкодження
Описи пошкоджень, які використовуються в EF, містять більше деталей, ніж FS, і включають фотографії та конкретні приклади пошкоджень. Міністерство внутрішніх справ також оцінює шкоду, завдану деревам, крім структурних пошкоджень. DOD для торнадо категорії F0 включає пошкодження жолобів та сайдингу, зламані гілки дерев та викорінення неглибоких дерев. Пориви вітру менше 86 миль / год. Торнадо F1 може зірвати двері, розбити вікна та розмістити мобільні будинки. Вище 110 миль / год торнадо F2 може відривати дахи, викорчовувати або хапати великі дерева, збирати машини та руйнувати мобільні будинки. Категорія F3 завдає великої шкоди торговим центрам, викидає важкі машини та може знищити цілі поверхи будинків. Пориви 166 миль / год і більше пов'язані з торнадо F4, які можуть створювати ракети з предметів, що наносилися великими швидкостями. Торнадо категорії F5, з поривами вітру більше 200 миль / год, може завдати серйозної шкоди, яка може включати вирівнювання добре побудованих будинків, руйнування бетонних будівель та вигин висотних споруд.