science >> Wetenschap >  >> Natuur

Schade veroorzaakt door een Tornado

Volgens de National Weather Service ervaren de Verenigde Staten meer dan 1200 tornado's per jaar gemiddeld. Het aantal tornado's per jaar is aanzienlijk toegenomen sinds de jaren 80 toen de Nationale Weerdienst Doppler Radar begon te gebruiken. Aan de hand van waarnemingen en schattingen van windsnelheden kunnen wetenschappers de schade bepalen die tornado's veroorzaken om deze krachtige stormen en hun vernietigende impact beter te begrijpen.

Hoe Tornado's zich vormen <> Tornado's vormen zich van zware onweersbuien. Wind op de hogere hoogte van de storm die met een grotere snelheid beweegt dan wind op een lagere hoogte, creëert een verticale windschering. De sneller bewegende winden omhoog komen uit het westen en creëren een opwaartse beweging wanneer ze langzamer bewegende wind tegenkomen nabij de grond die in de tegenovergestelde richting beweegt. Als warme oppervlaktelucht omhoog beweegt in de onweerswolk, creëert de roterende lucht een werveling.

Windsnelheid en luchtdruk

Tornadoschade wordt bepaald door de correlatie tussen windsnelheid van de werveling en het verschil in atmosferische druk tussen de wervelstorm en de omringende lucht. Grotere windsnelheid in combinatie met een grote ongelijkheid in luchtdruk resulteert in grotere schade. Sterke winden halen kleinere, meer mobiele objecten op en verplaatsen ze, en kunnen kleinere structuren omverwerpen. De lagere druk in de wervelstorm veroorzaakt grote schade aan grotere constructies door een drukverschil te creëren tussen de buitenkant en het binnenste van de constructie. De extreme luchtdruk scheurt daken af ​​van gebouwen en sloopmuren.

De eerste schaal

De oorspronkelijke Fujita Scale (FS) is in 1971 ontwikkeld om de sterkte van tornado's te categoriseren op basis van het waargenomen niveau. van schade die zij hebben toegebracht. De categorieën varieerden van F0, lichte schade, tot F5, ongelooflijke schade. Hij heeft geschatte windsnelheden toegekend aan elke categorie die overeenkwamen met een bepaalde schadedrempel. Omdat de windsnelheden van elke categorie schattingen waren, konden ze niet wetenschappelijk worden geverifieerd.

Nieuwe en verbeterde schaalverdeling

De FS was nuttig, maar had zijn tekortkomingen. Tornado's werden uitsluitend gecategoriseerd op waargenomen schade die zij veroorzaakten ongeacht het type structuur dat beschadigd was. Ook maakte de eenvoudige beschrijvingen van schade het moeilijk om een ​​tornado te classificeren als het niet de soorten gebouwen of objecten die in elke categorie werden beschreven tegenkwam. Gegevens verzameld met behulp van de FS hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van een verbeterde versie die een nauwkeuriger correlatie tussen windsnelheid en schade laat zien.

Sinds 2007 gebruikt de National Weather Service de Enhanced Fujita Scale (EF) om tornado's te beoordelen . De EF voldoet nog steeds aan het systeem met zes categorieën (F0-F5) van de FS, maar bevat verschillende verbeterde functies. De beschrijving van de schade voor elke categorie is vervangen door een meer gedetailleerde graad van schade (DOD). Een set van 28 schade-indicatoren (DI) biedt aanvullende gegevens voor het classificeren van tornado's. DI stipuleert details over specifieke structuren zoals bouwtype, vierkante meters, dakconstructie en bouwmaterialen, alle gegevens die afwezig zijn van de FS. En hoewel de EF nog steeds afhankelijk is van schattingen van windsnelheden, maken gecombineerde gegevens van de waargenomen DOD en DI de schattingen nauwkeuriger.

Schademijn

De schadebeschrijvingen gebruikt door de EF omvatten meer details dan de FS en bevatten foto's en specifieke voorbeelden van schade. De DOD beoordeelt ook schade die bomen oplopen naast structurele schade. De DOD voor een categorie F0 tornado omvat schade aan dakgoten en opruiming, gebroken boomtakken en ontworteling van ondiepe bomen. Windvlagen zijn minder dan 86 mph. F1 tornado's kunnen deuren van deuren rukken, ramen breken en stacaravans opwaarderen. Boven de 110 mph kunnen F2-tornado's daken afbreken, bomen ontwijken of grote bomen kappen om auto's op te pakken en stacaravans te vernietigen. Een categorie F3 doet grote schade aan winkelcentra, gooit zware auto's en kan hele verdiepingen van huizen vernietigen. Windstoten van 166 mijl per uur en groter worden geassocieerd met F4 tornado's, die raketten kunnen maken uit voorwerpen die met grote snelheden worden voortbewogen. Een categorie F5 tornado, met windstoten groter dan 200 mph, heeft het potentieel om ernstige schade aan te richten, waaronder het nivelleren van goed gebouwde huizen, vernietiging van betonnen gebouwen en knikkende hoogbouwconstructies.