Skala Fujita - Fujita scale

Skali Fujita ( F Waga , / F u dʒ ı t ə / ) lub Fujita-Pearsona skali ( skala FPP ) jest skali oceny cyklon intensywność , głównie w oparciu o tornada wyrządzić szkody struktur ludzkiego zbudowany i wegetacja. Oficjalna kategoria skali Fujita jest określana przez meteorologów i inżynierów po badaniu uszkodzeń naziemnych lub powietrznych , lub obu; oraz w zależności od okoliczności, wzory wirów gruntu ( znaki cykloidalne ), dane radaru pogodowego , zeznania świadków, doniesienia medialne i obrazy szkód, a także fotogrametria lub wideogrametria, jeśli jest dostępne nagrywanie filmów. Skala Fujita została zastąpiona skalą Enhanced Fujita (EF-Scale) w Stanach Zjednoczonych w lutym 2007 r. W kwietniu 2013 r. Kanada przyjęła skalę EF ponad skalę Fujita wraz z 31 „wskaźnikami konkretnych uszkodzeń” używanymi przez Environment Canada ( WE) w swoich ocenach.

Tło

Skala została wprowadzona w 1971 roku przez Teda Fujitę z University of Chicago , we współpracy z Allenem Pearsonem , szefem National Severe Storms Forecast Center/NSSFC (obecnie Storm Prediction Center /SPC). Skala została zaktualizowana w 1973 roku, biorąc pod uwagę długość i szerokość ścieżki. W Stanach Zjednoczonych, począwszy od 1973 r., tornada oceniano wkrótce po wystąpieniu. Skala Fujita została zastosowana wstecznie do tornad zgłoszonych w latach 1950-1972 w National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) National Tornado Database. Fujita oceniła tornada od 1916 do 1992 roku, a Tom Grazulis z The Tornado Project retroaktywnie ocenił wszystkie znane znaczące tornada (F2–F5 lub powodujące śmierć) w USA do 1880 roku. Skala Fujita została przyjęta w większości obszarów poza Wielką Brytanią .

1 lutego 2007 roku skala Fujita została wycofana z eksploatacji, a w Stanach Zjednoczonych wprowadzono Enhanced Fujita Scale. Nowa skala dokładniej dopasowuje prędkość wiatru do stopnia zniszczeń spowodowanych przez tornado.

Chociaż każdy poziom uszkodzeń jest powiązany z prędkością wiatru, skala Fujita jest w rzeczywistości skalą uszkodzeń, a prędkości wiatru związane z wymienionymi uszkodzeniami nie są rygorystycznie weryfikowane. Wzmocniona Skala Fujita została stworzona na podstawie badań, które sugerują, że prędkości wiatru wymagane do wyrządzenia szkód przez intensywne tornada w skali Fujita są znacznie zawyżone. Proces pozyskiwania ekspertów z najlepszymi inżynierami i meteorologami zaowocował prędkościami wiatru w skali EF, ale są one nastawione na praktyki budowlane w Stanach Zjednoczonych. Skala EF poprawiła również opisy parametrów uszkodzeń.

Pochodzenie

Oryginalna skala opracowana przez Fujitę była teoretyczną 13-stopniową skalą (F0–F12) zaprojektowaną w celu płynnego połączenia skali Beauforta i skali liczb Macha . F1 odpowiada dwunastemu poziomowi skali Beauforta, a F12 odpowiada liczbie Macha 1.0. F0 został umieszczony na pozycji określającej brak uszkodzeń (w przybliżeniu ósmy poziom skali Beauforta), analogicznie do tego, jak zerowy poziom Beauforta określa niewielki lub brak wiatru. Z tych liczb prędkości wiatru sporządzono jakościowe opisy uszkodzeń dla każdej kategorii w skali Fujita, a następnie te opisy posłużyły do ​​sklasyfikowania tornad. Diagram po prawej ilustruje zależność między skalami liczb Beauforta, Fujity i Macha.

W czasie, gdy Fujita opracowała skalę, niewiele było dostępnych informacji na temat szkód spowodowanych przez wiatr, więc oryginalna skala przedstawiała niewiele więcej niż wykształcone domysły dotyczące zakresów prędkości wiatru dla określonych poziomów szkód. Fujita zamierzała używać w praktyce tylko F0–F5, ponieważ obejmowało to wszystkie możliwe poziomy uszkodzeń domów szkieletowych, a także przewidywane szacunkowe granice prędkości wiatru. Dodał jednak opis F6, które nazwał „niewyobrażalnym tornado”, aby uwzględnić prędkości wiatru przekraczające F5 i możliwe postępy w analizie uszkodzeń, które mogą to wykazać. Opierając się na zdjęciach lotniczych zniszczeń, jakie spowodowała, Fujita przypisała najpotężniejsze tornado z Superwybuchu z 1974 r. , które dotknęło Xenia w stanie Ohio, wstępną ocenę intensywności F6 w skali ±1.

Co więcej, od tego czasu stwierdzono, że pierwotne wartości prędkości wiatru są wyższe niż rzeczywiste prędkości wymagane do poniesienia szkód opisanych w każdej kategorii. Błąd objawia się w coraz większym stopniu wraz ze wzrostem kategorii, zwłaszcza w zakresie od F3 do F5. NOAA zauważa, że ​​„dokładne liczby dotyczące prędkości wiatru są w rzeczywistości domysłami i nigdy nie zostały naukowo zweryfikowane. Różne prędkości wiatru mogą powodować podobnie wyglądające uszkodzenia z miejsca na miejsce – nawet od budynku do budynku. rzeczywiste prędkości wiatru potrzebne do spowodowania szkód są nieznane”. Od tego czasu Ulepszona Skala Fujita została stworzona przy użyciu lepszych szacunków wiatru przez inżynierów i meteorologów.

Parametry

Sześć kategorii jest wymienionych tutaj w kolejności rosnącej intensywności.

• Ocena dowolnego tornada to najpoważniejsze uszkodzenie każdego dobrze zbudowanego domu szkieletowego lub porównywalny poziom uszkodzeń z analizy inżynieryjnej innych uszkodzeń.
• Ponieważ skala Fujita opiera się na dotkliwości uszkodzeń wynikających z silnych wiatrów, tornado przekraczające F5 jest niezmierzoną konstrukcją teoretyczną. Uszkodzenie konstrukcji domu szkieletowego nie może przekroczyć całkowitego zniszczenia i rozproszenia gruzu, co stanowi uszkodzenie F5. Tornado o prędkości wiatru większej niż 319 mil na godzinę (513 km/h) jest teoretycznie możliwe, a Tornado Bridge Creek-Moore w 1999 roku mogło być takim wydarzeniem, ale nigdy nie zarejestrowano takiej prędkości wiatru, a pomiar nie był blisko poziomu gruntu.

Skala	Oszacowanie prędkości wiatru		Częstotliwość	Potencjalne uszkodzenie
	mph	km/h
F0	40–72	64–116	44,14%	Lekkie obrażenia. Niektóre uszkodzenia kominów; odłamywane gałęzie drzew; płytko zakorzenione drzewa zepchnięte; szyldy uszkodzone.
F1	73–112	117–180	34,24%	Umiarkowane obrażenia. Dolna granica to początek huraganu prędkości wiatru; złuszcza powierzchnię dachów; domy mobilne zepchnięte z fundamentów lub przewrócone; poruszające się pojazdy zepchnięte z dróg; dołączone garaże mogą zostać zniszczone.
F2	113–157	181–253	16,17%	Poważne uszkodzenia. Oderwane dachy domów szkieletowych; wyburzone domy mobilne; przewrócone wagony; duże drzewa złamane lub wyrwane; wybite i wysadzone wysokie okna; wygenerowane pociski lekkich obiektów.
F3	158–206	254–332	4,35%	Poważne uszkodzenie. Dachy i niektóre ściany zdarte z dobrze skonstruowanych domów; przewróciły się pociągi; większość drzew w lasach wyrwanych; ciężkie samochody unosiły się z ziemi i rzucały.
F4	207-260	333-418	1,01%	Miażdżące obrażenia. Dobrze zbudowane domy wypoziomowane; konstrukcje o słabych fundamentach zerwane na pewną odległość; rzucane samochody i generowane duże pociski.
F5	261–318	419-512	0,10%	Niesamowite obrażenia. Mocne domy szkieletowe unosiły się z fundamentów i pokonywały znaczne odległości, by się rozpaść; pociski wielkości samochodów latają w powietrzu dalej niż 100 metrów (110 jardów); drzewa okorowane; konstrukcje żelbetowe mocno zniszczone i przewrócone wieżowce.

Klasyfikacje ocen

Dla celów takich jak badania klimatologii tornad , oceny w skali Fujita mogą być pogrupowane w klasy.

Likwidacja w USA

Skala Fujita, wprowadzona w 1971 roku jako sposób na rozróżnienie intensywności tornada i obszaru ścieżki, przypisywała prędkość wiatru do uszkodzeń, które w najlepszym razie były wykształconymi przypuszczeniami. Fujita i inni natychmiast to zauważyli i przez resztę lat siedemdziesiątych prowadzono intensywne analizy inżynieryjne. Badania te, jak również późniejsze, wykazały, że prędkości wiatru tornado wymagane do spowodowania opisanych szkód były w rzeczywistości znacznie niższe niż wskazana skala F, szczególnie dla wyższych kategorii. Ponadto, chociaż skala podawała ogólny opis uszkodzeń, jakie może spowodować tornado, nie pozostawiała dużej swobody w zakresie wytrzymałości konstrukcji i innych czynników, które mogą powodować większe uszkodzenia budynku przy niższych prędkościach wiatru. Fujita próbował rozwiązać te problemy w 1992 roku za pomocą Zmodyfikowanej Skali Fujita, ale do tego czasu był już częściowo na emeryturze, a National Weather Service nie była w stanie zaktualizować go do zupełnie nowej skali, więc w dużej mierze przeszła ona bez zmian.

W Stanach Zjednoczonych, 1 lutego 2007 r., skala Fujita została wycofana z użytku na rzecz czegoś, co naukowcy uważają za bardziej dokładną, ulepszoną skalę Fujita. Meteorolodzy i inżynierowie, którzy zaprojektowali skalę EF, uważają, że pod wieloma względami poprawia się ona w skali F. Uwzględnia różne stopnie uszkodzeń, które występują w różnych typach konstrukcji, zarówno stworzonych przez człowieka, jak i naturalnych. Rozszerzone i udoskonalone wskaźniki uszkodzeń oraz stopnie uszkodzeń standaryzują to, co było nieco niejednoznaczne. Uważa się również, że zapewnia znacznie lepsze szacunki prędkości wiatru i nie określa górnego limitu prędkości wiatru dla najwyższego poziomu, EF5. Kilka krajów nadal używa oryginalnej skali Fujita. Środowisko Kanada zaczęła używać skali Enhanced Fujita w Kanadzie 18 kwietnia 2013 r.

Zobacz też

Bibliografia

Bibliografia

• Marshall, Timothy P. (2001). „Narodziny Skali Fujity”. Tor burzy . 24 (3): 6-10.
• Edwardsa, Rogera ; JG LaDue; JT Ferree; K. Scharfenberga; C. Maier; WL Coulbourne (2013). „Oszacowanie intensywności tornada: przeszłość, teraźniejszość i przyszłość”. Byk. Amer. Meteor. Soc . 94 (5): 641-53. Kod bib : 2013BAMS...94..641E . doi : 10.1175/BAMS-D-11-00006.1 .

Zewnętrzne linki

• Ulepszona skala F dla obrażeń tornado ( SPC )
• Ulepszona skala Fujita (skala EF) (SPC)
• Przewodnik dotyczący przeprowadzania konwekcyjnych badań wichury (NWS SR146)
• Tornado: perspektywa inżynierska (NWS SR147)
• Dokumentacja archiwalna Fujita ( Uniwersytet Technologiczny w Teksasie )