Шкала Фудзиты ( F-шкала ; / f u ˈ dʒ iː t ə / ), или шкала Фудзиты–Пирсона ( шкала FPP ), представляет собой шкалу для оценки интенсивности торнадо , основанную в первую очередь на ущербе, который торнадо наносят сооружениям и растительности, созданным человеком. Официальная категория шкалы Фудзиты определяется метеорологами и инженерами после наземного или воздушного обследования ущерба , или обоих; и в зависимости от обстоятельств, моделей наземных вихрей ( циклоидальных отметок), данных метеорологических радаров , показаний очевидцев, сообщений СМИ и изображений ущерба, а также фотограмметрии или видеограмметрии, если доступна запись кинофильмов. Шкала Фудзиты была заменена на расширенную шкалу Фудзиты (EF-шкалу) в Соединенных Штатах в феврале 2007 года. В апреле 2013 года Канада приняла шкалу EF вместо шкалы Фудзиты вместе с 31 «конкретным показателем ущерба», используемым Министерством охраны окружающей среды Канады (EC) в своих рейтингах. [1] [2]
Шкала была введена в 1971 году Тедом Фудзитой из Чикагского университета в сотрудничестве с Алленом Пирсоном , главой Национального центра прогнозирования сильных штормов/NSSFC (в настоящее время Центр прогнозирования штормов /SPC). Шкала была обновлена в 1973 году с учетом длины и ширины пути. В Соединенных Штатах, начиная с конца 1970-х годов [3] , торнадо оценивались вскоре после возникновения. Шкала Фудзиты применялась ретроспективно к торнадо, зарегистрированным в период между 1950 годом и принятием шкалы в Национальной базе данных торнадо Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) . Фудзита оценил торнадо с 1916 по 1992 год [4] [5] , а Том Гразулис из The Tornado Project задним числом оценил все известные значительные торнадо (категории F2–F5 или повлекшие за собой гибель людей) в США с 1880 года. [6] Шкала Фудзиты была принята в большинстве регионов за пределами Соединенного Королевства . [ требуется ссылка ]
1 февраля 2007 года шкала Фудзиты была выведена из эксплуатации, и в США была введена расширенная шкала Фудзиты . [7] Новая шкала более точно сопоставляет скорость ветра с серьезностью ущерба, нанесенного торнадо. [ необходима ссылка ]
Хотя каждый уровень ущерба связан со скоростью ветра, шкала Фудзиты фактически является шкалой ущерба, и скорости ветра, связанные с перечисленным ущербом, не подвергаются строгой проверке. Расширенная шкала Фудзиты была сформулирована в связи с исследованиями, которые показали, что скорости ветра, необходимые для нанесения ущерба интенсивными торнадо по шкале Фудзиты, значительно завышены. Процесс экспертного выявления с ведущими инженерами и метеорологами привел к скорости ветра шкалы EF, но они смещены относительно строительной практики США. Шкала EF также улучшила описания параметров ущерба. [ необходима цитата ]
Первоначальная шкала, выведенная Фудзитой, представляла собой теоретическую 13-уровневую шкалу (F0–F12), разработанную для плавного соединения шкалы Бофорта и шкалы чисел Маха . 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 указывает на слабый или отсутствующий ветер. Из этих чисел скорости ветра были сделаны качественные описания повреждений для каждой категории шкалы Фудзиты, а затем эти описания использовались для классификации торнадо. [8]
В то время, когда Фудзита вывел шкалу, было мало информации об ущербе, причиненном ветром, поэтому первоначальная шкала представляла собой не более чем обоснованные предположения о диапазонах скорости ветра для определенных уровней ущерба. Фудзита предполагал, что на практике будут использоваться только F0–F5, поскольку это охватывало все возможные уровни ущерба каркасным домам, а также ожидаемые предполагаемые границы скорости ветра. Однако он добавил описание для F6, который он назвал «немыслимым торнадо», чтобы учесть скорость ветра, превышающую F5, и возможные достижения в анализе ущерба, которые могли бы это показать. [9] В общей сложности два торнадо получили рейтинг F6, но оба позже были понижены до F5. [10]
На основе аэрофотоснимков нанесенного ущерба Фудзита присвоил самому сильному торнадо 1974 года , который затронул Ксению, штат Огайо, предварительную оценку интенсивности F6 по шкале ± 1. [11] Ущерб от торнадо F5 в Бирмингеме и Смитфилде 1977 года был обследован Тедом Фудзитой, и он «играл с идеей оценить торнадо Смитфилд как F6». [12] В 2001 году эксперт по торнадо Томас П. Гразулис заявил в своей книге F5–F6 Tornadoes : «По моему мнению, если когда-либо и был заснят на видео торнадо F6, то это был торнадо в Пампе, штат Техас, 1995 года ». [13] В 2023 году Центр прогнозирования штормов и Национальная метеорологическая служба Нормана, штат Оклахома, объявили , что торнадо Лаббок 1970 года изначально имел рейтинг F6, который позже был понижен до официального рейтинга F5. [14]
Более того, с тех пор было обнаружено, что первоначальные цифры скорости ветра выше фактических скоростей, необходимых для нанесения ущерба, описанного в каждой категории. Ошибка проявляется в возрастающей степени по мере увеличения категории, особенно в диапазоне от F3 до F5. NOAA отмечает, что «точные цифры скорости ветра на самом деле являются догадками и никогда не были научно подтверждены. Различные скорости ветра могут вызывать похожие повреждения в разных местах — даже от здания к зданию. Без тщательного инженерного анализа ущерба от торнадо в любом случае фактические скорости ветра, необходимые для нанесения этого ущерба, неизвестны». [9] С тех пор была создана расширенная шкала Фудзиты с использованием более точных оценок ветра инженерами и метеорологами.
Шесть категорий перечислены здесь в порядке возрастания интенсивности. [ необходима ссылка ]
В 1973 году Аллен Пирсон добавил дополнительные параметры длины и ширины пути к шкале Фудзиты. В этой версии каждому торнадо будет присвоен один рейтинг по шкале Фудзиты и два рейтинга по шкале Пирсона. Например, торнадо, оцененный по ущербу F4 с длиной пути 63 мили (101 км) и шириной пути 800 ярдов (730 м), будет оценен как F,P,P 4,4,4. Однако использование шкал Пирсона не было широко распространено, и более распространенным оставалось простое перечисление длины и ширины пути торнадо напрямую. [6]
Для таких целей, как изучение климатологии торнадо , рейтинги шкалы Фудзиты могут быть сгруппированы в классы. [6] [16] [17]
Шкала Фудзиты, введенная в 1971 году как средство для дифференциации интенсивности торнадо и площади пути, приписывала скорости ветра к повреждениям, которые были, в лучшем случае, обоснованными догадками. [18] Фудзита и другие сразу это поняли, и интенсивный инженерный анализ проводился в течение оставшейся части 1970-х годов. Это исследование, а также последующие исследования показали, что скорости ветра торнадо, необходимые для нанесения описанного ущерба, на самом деле были намного ниже, чем указывала шкала F, особенно для верхних категорий. Кроме того, хотя шкала давала общие описания повреждений, которые мог нанести торнадо, она давала мало свободы для прочности конструкции и других факторов, которые могли привести к тому, что здание получило бы больше повреждений при более низких скоростях ветра. Фудзита попытался решить эти проблемы в некоторой степени в 1992 году с помощью модифицированной шкалы Фудзиты, [19] но к тому времени он был уже наполовину на пенсии, а Национальная метеорологическая служба не имела возможности обновить ее до совершенно новой шкалы, поэтому она в значительной степени осталась непринятой. [20]
В Соединенных Штатах 1 февраля 2007 года [1] шкала Фудзиты была выведена из эксплуатации в пользу того, что ученые считают более точной расширенной шкалой Фудзиты. Метеорологи и инженеры, которые разработали шкалу EF, считают, что она улучшает шкалу F по многим параметрам. Она учитывает различные степени повреждений, возникающих в различных типах сооружений, как искусственных, так и естественных. Расширенные и уточненные показатели повреждений и степени повреждений стандартизируют то, что было несколько неоднозначным. Также считается, что она обеспечивает гораздо более точные оценки скорости ветра и не устанавливает верхнего предела скорости ветра для самого высокого уровня, EF5. Министерство окружающей среды Канады начало использовать расширенную шкалу Фудзиты в Канаде 1 апреля 2013 года. [21] США и Канада являются единственными странами, официально принявшими расширенную шкалу Фудзиты.
