Secondo il National Weather Service, gli Stati Uniti registrano in media oltre 1.200 tornado all'anno. Il numero di trombe d'aria all'anno è aumentato in modo significativo dagli anni '80, quando il National Weather Service ha iniziato a usare il Doppler Radar. Utilizzando le osservazioni e le stime della velocità del vento, gli scienziati possono valutare il danno causato dai tornado per capire meglio queste potenti tempeste e il loro impatto distruttivo.
Come si forma il tornado
I tornado si formano da forti temporali. Il vento nella quota più alta della tempesta che si muove a una velocità maggiore del vento a una quota inferiore crea una forza di taglio verticale. I venti più veloci che si muovono in alto provengono da ovest e creano una corrente ascensionale quando incontrano vento che si muove più lentamente vicino al terreno che si sta muovendo nella direzione opposta. Mentre l'aria calda della superficie si muove verso l'alto nella nube temporalesca, l'aria rotante crea un vortice.
Velocità del vento e pressione dell'aria
Il danno del tornado è determinato dalla correlazione tra la velocità del vento del vortice e la differenza in pressione atmosferica tra il tornado e l'aria circostante. Una maggiore velocità del vento, unita ad una grande disparità nella pressione dell'aria, provoca una maggiore entità del danno. I venti forti raccolgono oggetti più piccoli, più mobili e li spostano, e possono abbattere strutture più piccole. La pressione più bassa all'interno del tornado provoca il caos su strutture più grandi creando una differenza di pressione tra l'esterno e l'interno della struttura. Gli estremi dei tetti a strappo della pressione atmosferica sugli edifici e demoliscono i muri.
La prima scala
L'originale Fujita Scale (FS) è stata sviluppata nel 1971 per classificare la forza dei tornado basata sul livello osservato di danno che hanno inflitto. Le categorie andavano da F0, danno leggero, a F5, danno incredibile. Assegnava le velocità del vento stimate a ciascuna categoria che corrispondeva a una particolare soglia di danno. Poiché le velocità del vento associate a ciascuna categoria erano stime, non potevano essere verificate scientificamente.
Scala nuova e migliorata
La FS era utile, ma aveva i suoi difetti. I tornado sono stati catalogati esclusivamente sui danni osservati che hanno causato a prescindere dal tipo di struttura danneggiata. Inoltre, la semplice descrizione del danno ha reso difficile classificare un tornado se non ha incontrato i tipi di edifici o oggetti descritti in ciascuna categoria. I dati raccolti utilizzando la FS hanno contribuito allo sviluppo di una versione migliorata che mostra una correlazione più accurata tra velocità del vento e danni.
Dal 2007, il National Weather Service ha utilizzato la scala Fujita potenziata (EF) per valutare i tornado . L'EF è ancora conforme al sistema a sei categorie (F0-F5) della FS ma include diverse funzionalità avanzate. La descrizione del danno per ogni categoria è stata sostituita con un grado di danneggiamento (DOD) più dettagliato. Un set di 28 indicatori di danno (DI) fornisce dati aggiuntivi per la classificazione dei tornado. DI stabilisce dettagli su strutture specifiche come tipo di edificio, metratura, struttura del tetto e materiali da costruzione, tutti i dati che non sono presenti nelle FS. E mentre l'EF si basa ancora sulle stime della velocità del vento, i dati combinati dei DOD e DI osservati rendono le stime più accurate.
Grado di danno
Le descrizioni dei danni usate dall'EF includono maggiori dettagli rispetto alla FS e includono foto e esempi specifici di danni. Il DOD valuta anche i danni subiti dagli alberi oltre al danno strutturale. Il DOD per un tornado di categoria F0 include danni a grondaie e binari di raccordo, rami di alberi rotti e sradicamento di alberi poco profondi. Le raffiche di vento sono meno di 86 chilometri all'ora. I tornado di F1 possono strappare porte, rompere finestre e sollevare case mobili. Sopra 110 miglia all'ora, i tornado F2 possono strappare tetti, sradicare o far scattare alberi di grandi dimensioni, raccogliere auto e distruggere case mobili. Una categoria F3 danneggia gravemente i centri commerciali, getta auto pesanti e può distruggere interi piani di case. Le raffiche di 166 km /h sono associate ai tornado F4, che possono creare missili con oggetti lanciati a grandi velocità. Un tornado di categoria F5, con raffiche di vento superiori a 200 mph, ha il potenziale di infliggere gravi danni che possono includere il livellamento di case ben costruite, la distruzione di edifici in calcestruzzo e l'instabilità di strutture a molti piani.
