Шкала Фудзита - Fujita scale

Шкала Fujita
F0 <73 миль / ч Легкие повреждения
F1 73–112 миль / ч Умеренный урон
F2 113–157 миль / ч Значительный ущерб
F3 158–206 миль / ч Серьезное повреждение
F4 207–260 миль / ч Разрушительный урон
F5 261–318 миль / ч Невероятный урон

Шкалы Фуджита ( F-шкала ; / е у я т ə / ), или Фуджита-Пирсона шкала ( ФПП шкала ), представляет собой шкалу для рейтинга торнадо интенсивности , основанные главным образом на торнадо повреждения наносят на человеческих построенных структур и растительность. Официальная категория по шкале Fujita определяется метеорологами и инженерами после наземной или воздушной разведки повреждений , либо того и другого; и, в зависимости от обстоятельств, характер водоворотов на земле ( циклоидные метки), данные метеорологического радиолокатора , свидетельские показания, сообщения средств массовой информации и изображения повреждений, а также фотограмметрия или видеограмметрия, если доступна запись движущихся изображений. Шкала Fujita была заменена на расширенную шкалу Fujita (EF-Scale) в США в феврале 2007 года. В апреле 2013 года Канада приняла шкалу EF вместо шкалы Fujita вместе с 31 «Индикатором удельного ущерба», используемым Министерством окружающей среды Канады ( EC) в своих рейтингах.

Фон

Шкала была представлена ​​в 1971 году Тедом Фуджитой из Чикагского университета в сотрудничестве с Алленом Пирсоном , главой Национального центра прогнозирования сильных штормов / NSSFC (в настоящее время Центр прогнозирования штормов / SPC). В 1973 году шкала была обновлена ​​с учетом длины и ширины пути. В Соединенных Штатах, начиная с 1973 года, торнадо оценивали вскоре после возникновения. Шкала Фудзита была применена задним числом к ​​торнадо, о которых сообщалось между 1950 и 1972 годами в Национальной базе данных о торнадо Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) . Fujita оценила торнадо с 1916 по 1992 год, а Том Гразулис из The Tornado Project задним числом оценил все известные значительные торнадо (F2 – F5 или вызывающие летальный исход) в США до 1880 года. Шкала Fujita была принята в большинстве областей за пределами Великобритании .

1 февраля 2007 года шкала Fujita была выведена из эксплуатации, и в США была представлена ​​усовершенствованная шкала Fujita. Новая шкала более точно соотносит скорость ветра с серьезностью повреждений, нанесенных смерчем.

Хотя каждый уровень повреждений связан со скоростью ветра, шкала Fujita фактически является шкалой повреждений, а скорости ветра, связанные с указанными повреждениями, не проверены тщательно. Усовершенствованная шкала Фудзиты была сформулирована в результате исследования, которое показало, что скорости ветра, необходимые для нанесения ущерба мощными торнадо по шкале Фудзиты, сильно переоценены. В результате экспертной оценки с ведущими инженерами и метеорологами были получены значения скорости ветра по шкале EF, но они не соответствуют строительной практике Соединенных Штатов. Шкала EF также улучшила описание параметров повреждений.

Вывод

Весы Fujita Technical.svg

Масштаб оригинала , как получаемый Fujita был теоретическое шкало 13 уровня (F0-F12) предназначен для плавного подключения шкалы Бофорта и число Маха масштаба. F1 соответствует двенадцатому уровню шкалы Бофорта, а F12 соответствует числу Маха 1,0. F0 был помещен в положение, указывающее на отсутствие повреждений (приблизительно восьмой уровень шкалы Бофорта), по аналогии с тем, как нулевой уровень Бофорта определяет слабый ветер или его отсутствие. На основе этих значений скорости ветра были сделаны качественные описания повреждений для каждой категории шкалы Фудзиты, а затем эти описания были использованы для классификации торнадо. Диаграмма справа иллюстрирует взаимосвязь между шкалами чисел Бофорта, Фудзиты и Маха.

В то время, когда Фудзита вывел шкалу, было доступно мало информации об ущербе, нанесенном ветром, поэтому исходная шкала представляла не более чем обоснованные предположения о диапазонах скорости ветра для конкретных уровней ущерба. Fujita предполагала, что на практике будет использоваться только F0 – F5, поскольку это покрывает все возможные уровни повреждения каркасных домов, а также ожидаемые оценочные границы скорости ветра. Однако он добавил описание F6, которое он назвал «немыслимым торнадо», чтобы учесть скорость ветра, превышающую F5, и возможные улучшения в анализе повреждений, которые могут это показать. Основываясь на аэрофотоснимках нанесенного им ущерба, Фудзита присвоил самому сильному торнадо из супервспышки 1974 года , поразившему Ксению, штат Огайо, предварительную оценку интенсивности F6 по шкале ± 1.

Кроме того, с тех пор было обнаружено, что исходные значения скорости ветра превышают фактические скорости, необходимые для нанесения ущерба, описанного в каждой категории. Ошибка проявляется в большей степени по мере увеличения категории, особенно в диапазоне от F3 до F5. NOAA отмечает, что «точные числа скорости ветра на самом деле являются предположениями и никогда не подтверждались с научной точки зрения. Различная скорость ветра может вызвать похожие на вид повреждения от места к месту - даже от здания к зданию. Без тщательного инженерного анализа повреждений торнадо в любом случае, фактическая скорость ветра, необходимая для причинения такого ущерба, неизвестна ". С тех пор инженеры и метеорологи создали усовершенствованную шкалу Fujita с использованием более точных оценок ветра.

Параметры

Шесть категорий перечислены здесь в порядке возрастания интенсивности.

  • Рейтинг любого данного торнадо является самым серьезным повреждением любого хорошо построенного каркасного дома или сопоставимым уровнем ущерба в результате инженерного анализа других повреждений.
  • Поскольку шкала Фудзита основана на серьезности повреждений, вызванных сильным ветром, торнадо, превышающее F5, является неизмеримым теоретическим построением. Повреждение конструкции каркаса дома не может превышать полного разрушения и рассеивания обломков, что составляет повреждение F5. Торнадо со скоростью ветра более 319 миль в час (513 км / ч) теоретически возможен, и торнадо Мост-Крик-Мур в 1999 году могло быть таким событием, но такая скорость ветра никогда не регистрировалась, и это измерение не проводилось. около уровня земли.
Шкала Оценка скорости ветра Частота Возможный ущерб
миль / ч км / ч
F0 40–72 64–116 44,14% Легкие повреждения.

Некоторые повреждения дымоходов; обломанные ветви деревьев; деревья с мелкими корнями задвинуты; вывески повреждены.

Пример повреждения F0
F1 73–112 117–180 34,24% Умеренный урон.

Нижний предел - начало ураганного ветра; отслаивается от кровли; передвижные дома оттолкнулись от фундамента или перевернулись; движущиеся автомобили, вытесненные с дороги; пристроенные гаражи могут быть разрушены.

Пример повреждений F1
F2 113–157 181–253 16,17% Значительный ущерб.

Крыши каркасных домов сорваны; снесены передвижные дома; перевернутые товарные вагоны; сломанные или вырванные с корнем большие деревья; выбиты и взорваны окна многоэтажек; генерируются ракеты с легкими объектами.

Пример повреждений F2
F3 158–206 254–332 4,35% Серьезное повреждение.

Крыши и некоторые стены оторваны от хорошо построенных домов; опрокидываются поезда; выкорчевано большинство деревьев в лесах; тяжелые машины оторвались от земли и бросили.

Пример повреждений F3
F4 207–260 333–418 1,01% Разрушительный урон.

Хорошо построенные дома выровнены; конструкции со слабым фундаментом, снесенными на некоторое расстояние; брошены машины и произведены большие ракеты.

Пример повреждений F4
F5 261–318 419–512 0,10% Невероятный урон.

Прочные каркасные дома оторвались от фундамента и разошлись на значительные расстояния; ракеты размером с автомобиль летают по воздуху на расстояние более 100 метров (110 ярдов); деревья окорены; сильно повреждены железобетонные конструкции, рухнули небоскребы.

Пример повреждений F5

Рейтинговые классификации

Классификация рейтингов торнадо
F0 F1 F2 F3 F4 F5
Слабый Сильный Жестокий
Существенный
Интенсивный

Для таких целей, как исследования климатологии торнадо , рейтинги по шкале Фудзита могут быть сгруппированы в классы.

Вывод из эксплуатации в США

Шкала Фудзита, представленная в 1971 году как средство дифференциации интенсивности торнадо и площади пути, определяла скорость ветра для ущерба, что было, в лучшем случае, обоснованными предположениями. Фудзита и другие сразу осознали это, и до конца 1970-х годов был проведен интенсивный инженерный анализ. Это исследование, а также последующие исследования показали, что скорость ветра торнадо, необходимая для нанесения описанного ущерба, на самом деле была намного ниже, чем указанная шкала F, особенно для высших категорий. Кроме того, хотя шкала давала общее описание ущерба, который мог нанести торнадо, она давала мало возможностей для определения прочности конструкции и других факторов, которые могли привести к тому, что здание понесет больший ущерб при более низких скоростях ветра. В 1992 году Фудзита попытался решить эти проблемы с помощью модифицированной шкалы Фудзита, но к тому времени он был наполовину ушел на пенсию, и Национальная метеорологическая служба была не в состоянии перейти на совершенно новую шкалу, поэтому она в основном осталась незамеченной.

В Соединенных Штатах 1 февраля 2007 года шкала Фудзита была выведена из эксплуатации в пользу того, что, по мнению ученых, является более точной усовершенствованной шкалой Фудзиты. Метеорологи и инженеры, разработавшие шкалу EF, считают, что она улучшает показатели по шкале F. Это объясняет разную степень повреждений, которые происходят с различными типами конструкций, как искусственными, так и естественными. Расширенные и уточненные индикаторы повреждений и степени повреждений стандартизируют то, что было несколько неоднозначно. Также считается, что он обеспечивает гораздо более точные оценки скорости ветра и не устанавливает верхнего предела скорости ветра для самого высокого уровня, EF5. В некоторых странах до сих пор используется оригинальная шкала Fujita. Министерство окружающей среды Канады начало использовать расширенную шкалу Fujita в Канаде 18 апреля 2013 года.

Смотрите также

использованная литература

Библиография

внешние ссылки