Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Skader forårsaget af et tornado

Ifølge National Weather Service oplever USA i gennemsnit mere end 1.200 tornadoer om året. Antallet af tornadoer om året er steget markant siden 1980'erne, da National Weather Service begyndte at bruge Doppler Radar. Ved hjælp af observationer og vindhastighedsvurderinger kan forskere vurdere skaderne forårsaget af tornadoer for bedre at forstå disse kraftige storme og deres destruktive indvirkning. Hvordan Tornadoer dannes

Tornadoer dannes fra alvorlige tordenvejr. Vind i stormens højere højde bevæger sig med en større hastighed end vind i en lavere højde skaber en lodret vindskær. De hurtigere bevægende vinde højt kommer vestfra og skaber et opdateringsprogram, når de møder langsommere bevægende vind tæt på jorden, der bevæger sig i den modsatte retning. Når varm overfladeluft bevæger sig opad i tordenvejr, skaber den roterende luft en hvirvel.
Vindhastighed og lufttryk

Tornado-skader bestemmes af sammenhængen mellem virvelens vindhastighed og forskellen i atmosfæretryk mellem tornadoen og den omgivende luft. Større vindhastighed kombineret med en stor forskel i lufttryk resulterer i større skade på størrelsen. Stærke vinder henter mindre, mere mobile objekter og bevæger dem og kan slå mindre strukturer ned. Det lavere tryk inden i tornadoen skaber ødelæggelse af større strukturer ved at skabe en trykforskel mellem det udvendige og det indre af strukturen. Ekstreme i lufttryk rager tag af bygninger og nedrives vægge.
Den første skala

Den oprindelige Fujita-skala (FS) blev udviklet i 1971 for at kategorisere styrken af tornadoer baseret på det observerede skadestand påført. Kategorierne varierede fra F0, let skade, til F5, utrolige skader. Den tildelte estimerede vindhastigheder til hver kategori, der svarede til en bestemt tærskel for skade. Fordi vindhastighederne, der var knyttet til hver kategori, var estimater, kunne de ikke verificeres videnskabeligt.
Ny og forbedret skala

FS var hjælpsom, men det havde sine mangler. Tornadoer blev kategoriseret udelukkende på observerede skader, de forårsagede, uanset hvilken type struktur der blev beskadiget. Desuden gjorde de enkle beskrivelser af skader det vanskeligt at klassificere et tornado, hvis det ikke stødte på de typer bygninger eller genstande, der er beskrevet i hver kategori. Data indsamlet ved hjælp af FS bidrog til udviklingen af en forbedret version, der viser en mere nøjagtig sammenhæng mellem vindhastighed og skader.

Siden 2007 har National Weather Service brugt Enhanced Fujita Scale (EF) til at bedømme tornadoer . EF er stadig i overensstemmelse med seks-kategorisystemet (F0-F5) af FS, men inkluderer flere forbedrede funktioner. Beskrivelsen af skader for hver kategori er erstattet med en mere detaljeret grad af skade (DOD). Et sæt på 28 skadesindikatorer (DI) giver yderligere data til klassificering af tornadoer. DI angiver detaljer om specifikke strukturer såsom bygningstype, firkantede optagelser, tagkonstruktion og byggematerialer, alle data, der er fraværende fra FS. Og selvom EF stadig er afhængig af skøn over vindhastighed, gør kombinerede data fra den observerede DOD og DI skønne mere præcise.
Skadegrad

Skadesbeskrivelserne, der bruges af EF, indeholder flere detaljer end FS og inkluderer fotos og specifikke eksempler på skader. DOD vurderer også skader, der er opstået af træer ud over strukturelle skader. DOD for en tornado i kategori F0 inkluderer skader på tagrender og sidespor, ødelagte trægrene og udrulning af lavvandede træer. Vindstød er mindre end 86 km /h. F1 tornadoer kan rippe af døre, bryde vinduer og upendere mobilhomes. Over 110 mph kan F2-tornadoer rive tagene, rive eller knap store træer hente biler og ødelægge mobilhome. En kategori F3 gør store skader på indkøbscentre, kaster tunge biler og kan ødelægge hele gulve af hjem. Vindstød 166 km /h og derover er forbundet med F4-tornadoer, som kan skabe missiler ud af genstande, der er skadet i store hastigheder. En tornado i kategori F5, med vindkast på over 200 km /t, har potentialet til at påføre alvorlige skader, der kan omfatte udjævning af velbyggede huse, ødelæggelse af betonbygninger og spændende højhuse.