Fujitova stupnice
Fujitova stupnice (Fujita scale, F-Scale), někdy též Fujitova–Pearsonova stupnice (Fujita-Pearson scale, FPP scale), je škála sloužící ke klasifikaci tornád. Stupnice byla představena v roce 1971 japonsko-americkým meteorologem Tedem Fujitou z Chicagské univerzity.[1] Fujita na jejím vytvoření spolupracoval s Allenem Pearsonem, šéfem National Severe Storms Forecast Center/NSSFC (americké národní středisko pro předpovídání silných bouří). Škála byla upravena v roce 1973 tak, aby brala v úvahu i délku a šířku trasy tornáda.
Ačkoliv jednotlivé kategorie mají definovanou odpovídající rychlost větru, klasifikace tornáda je určována primárně na základě způsobených škod. Tornádo je klasifikováno meteorology a stavebními experty na základě analýzy škod podle dokumentace získané vzdušným či pozemním průzkumem či obojím. V úvahu jsou brána také data z meteorologických radarů, výpovědi svědků a jimi či automatikou pořízené fotografie či obrazové záznamy.
V USA začala být Fujitova stupnice oficiálně používána od roku 1973, další státy se postupně přidaly. Národní úřad pro oceán a atmosféru podle stupnice oficiálně zpětně klasifikoval ve své databázi všechna americká tornáda z let 1950-1972.[1] Sám Fujita se svými studenty vytvořil databázi amerických tornád z let 1916–1991.[2] Další meteorolog Tom Grazulis pak vypracoval pro Projekt Tornádo (The Tornado Project) klasifikaci všech významnějších tornád (F2–F5 nebo se smrtelnými následky) v USA od roku 1880.[3]
V USA a Kanadě byla Fujitova stupnice v oficiálním použití nahrazena tzv. rozšířenou Fujitovou stupnicí, která používá stejně dělení do šesti kategorií, ale má upřesněná klasifikační kritéria a rychlosti větrů v jednotlivých kategorií se od původní stupnice mírně liší. V USA se rozšířená Fujitova stupnice oficiálně používá od roku 2007, v Kanadě od roku 2013.
Původ
Fujita původně vytvořil stupnici jako třináctistupňovou (F0–F12) tak, aby plynule propojovala Beaufortovu stupnici a Machova čísla.[1] F1 odpovídá stupni 12 Beaufortovy stupnice a F12 odpovídá Machu 1.[2] F0 bylo definováno tak, že způsobené škody jsou minimální či nulové (zhruba stupeň 8 Beaufortovy stupnice), podobně jako stupeň 0 Beaufortovy stupnice znamená žádný nebo minimální vítr.[2] Ke každému takto definovanému stupni (F0–F5) byl přiřazen odpovídající kvantitativní výčet poškození působených takto silným tornádem. Výsledná stupnice byla následně použita pro klasifikaci tornád v praxi. Vztahy mezi Beaufortovou stupnicí, Fujitovou stupnicí a Machovými čísly jsou znázorněny na diagramu vpravo.
Vzorec pro vztah mezi rychlostí větru v metrech za sekundu (V) a kategorií Fujitovy škály (F) je:[2]
Například pro F4 tak vychází V = 92,6 m/s, tedy zhruba 333 km/h.
V době, kdy Fujita tvořil svou stupnici, bylo známo pouze málo informací o škodách působených větrem, takže původní stupnice pracovala pouze s kvalifikovanými odhady, co se týče vztahů mezi specifickými škodami a silou větrů potřebnou ke způsobení těchto škod. Fujita počítal s praktickým využitím pouze pro stupně F0–F5, jelikož tyto pokrývaly veškerá poškození zděným budovám i předpokládanou horní hranici pro rychlost větrů v tornádu. Přidal však popis pro F6, které nazval "nepředstavitelné tornádo" ("inconceivable tornado"), pro případ rychlostí vyšších než u F5 a případné následky, které by ukázala související analýza škod.
Postupem času se ukázalo, že původní Fujitovy odhady síly větru potřebné pro způsobení škod tak, jak je definovaly jednotlivé kategorie, byly nadsazené, což bylo zvláště patrné u vyšších kategorií (F3–F5).[1] Proto byla počátkem 21. století vytvořena upravená škála, tzv. rozšířená Fujitova stupnice, která na základě nových poznatků zpřesnila vztahy mezi silou větru a způsobenými škodami. Upravená stupnice rovněž využívá řadu indikátorů, které pomáhají přesně kvantifikovat způsobené škody a díky tomu exaktně určit kategorii tornáda.
Parametry
| Kategorie | Rychlost větru[4] | Potenciální škody[4] | ||
| mph | km/h | |||
| F0 | 40–72 | 64–116 | Lehké škody. Shozené komíny, polámané větve stromů, stromy s mělkými kořeny mohou být vyvráceny. |  |
| F1 | 73–112 | 117–180 | Mírné škody. Strhává střešní krytiny, mobilní domy mohou být odsunuty či převrženy, jedoucí auta jsou vytlačována ze silnic. |  |
| F2 | 113–157 | 181–253 | Značné škody. Strhává střechy zděných domů, převrací automobily. Mobilní domy zničeny. V mrakodrapech rozbíjí okna, z lehkých předmětů vytváří nebezpečné projektily. |  |
| F3 | 158–206 | 254–332 | Vážné škody. Z pevně postavených domů strhává střechy a bortí zdi. Převrací vlakové vagóny, zvedá a odvrhuje těžké automobily. Většina stromů v lese je vyvrácena z kořenů. |  |
| F4 | 207–260 | 333–418 | Zničující škody. Pevně postavené domy jsou srovnány se zemí. Struktury se slabými základy jsou odnášeny pryč. Pohazuje auty, vytváří projektily z těžkých předmětů. |  |
| F5 | 261–318 | 419–512 | Ohromující škody. Pevně postavené domy jsou vyrvány ze základů, rozmetány a trosky odneseny na větší vzdálenost. Vzduchem létají velké projektily o velikosti automobilu na vzdálenost větší než 100 m. Stromy jsou odkoruňovány. Železobetonové konstrukce jsou těžce poškozeny, mrakodrapy se hroutí. |  |
Související články
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Fujita scale na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c d The Enhanced Fujita Scale (EF Scale) [online]. NOAA / National Weather Service, Storm Prediction Center [cit. 2019-04-14]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ a b c d MCDONALD, James R. T. Theodore Fujita: His Contribution to Tornado Knowledge through Damage Documentation and the Fujita Scale. S. 63–72. Bulletin of the American Meteorological Society [online]. American Meteorological Society, 2001-01-01 [cit. 2019-04-13]. Roč. 82, čís. 1, s. 63–72. Dostupné online. ISSN 0003-0007. doi:10.1175/1520-0477(2001)000<0063:TTFHCT>2.3.CO;2. (anglicky)
- ↑ GRAZULIS, Thomas P. Significant Tornadoes 1680–1991. St. Johnsbury, Vermont: The Tornado Project of Environmental Films, July 1993. ISBN 978-1-879362-03-1.
- ↑ a b Fujita Tornado Damage Scale Storm Prediction Center. Accessed May 20, 2009.
Média použitá na této stránce
An example of F0 tornado damage. Here are broken tree branches and only superficial house damage; so this scene was rated F0. Elsewhere in the tornado path through Columbus GA, on 13 March 1997, there was isolated F1 damage.
An example of F2 tornado damage. On 3 January 2000, a tornado struck this wood-frame home near Paris, MS. The roof and one large outer wall segment came off; while the remaining inner and outer walls were left (barely) standing. Quality of construction must be considered when rating damage; since the F scale is best applied to well-built homes. Here, the wall-to-roof and wall-to-wall attachments were very weak or nonexistent; so this is only marginal F2 damage.
This is an example of F1 tornado damage. This wood-frame house was pushed bodily off its concrete block foundation by the Spencer SD tornado of 30 May 1998 (a tornado which later did marginal F4 damage in the town of Spencer). Here, the house experienced partial roof removal, only on the windward (near) side; therefore, this damage site was rated F1.
An example of F4 tornado damage. A tornado in Moore, OK on 3 May 1999 demolished this house (foreground) down to a short pile of debris on and around the foundation, with no walls standing. In order for this scene to be rated F5, the debris must have been swept away, leaving behind evidence that the house was well-attached to its slab. [The brick house in the left background suffered F3 damage, with a mixture of inner and outer walls removed.] This tornado caused an immense amount of F4 damage on its path through the southern portion of the Oklahoma City metropolitan area, and several locales of F5 damage.
An example of F3 tornado damage. All but a few parts of the outer and inner walls were toppled or removed from this house in Moore, OK, on 3 May 1999. For a well-built home, any removal of inner walls constitutes F3 damage; so this site was rated high-end F3. The same tornado caused F5 damage in several locations elsewhere in its path.
This is classic F5 damage. The Bridge Creek/Moore, Oklahoma, tornado of 3 May 1999 leveled this house, swept the foundation almost completely clean, shredded the house remains into small pieces and scattered the debris downwind to the northeast (rear). The house was relatively well-contructed with slab-to-wall anchor bolts evenly spaced around the bottom plate. Some of those bolts can be seen in this photo, protruding upward from just inside the edges of the concrete slab.
This is a schematic produced by Dr. Ted Fujita (1920-1998) when explaining the technical details of the Fujita tornado intensity scale when he introduced it. It was originally published in a science journal but he and his family have released all his available works for public use. Proper citation is still warranted, of course.