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미국 기상청 (National Weather Service)에 따르면 미국은 매년 평균 1,200 회 이상의 토네이도를 경험합니다. 국가 기상청이 도플러 레이더를 사용하기 시작한 1980 년대 이후 매년 토네이도의 수가 크게 증가했습니다. 과학자들은 관측치와 풍속 추정치를 사용하여 토네이도에 의한 피해를 평가하여 이러한 강력한 폭풍과 파괴적인 영향을 더 잘 이해할 수 있습니다.
토네이도 형성 방법
뇌우로 인한 토네이도. 더 낮은 고도의 바람보다 더 빠른 속도로 움직이는 폭풍의 더 높은 고도의 바람은 수직 바람 전단을 만듭니다. 빠르게 움직이는 바람은 서쪽에서 나오며 반대 방향으로 움직이는 땅 가까이에서 느리게 움직이는 바람을 만났을 때 상승 기류를 만듭니다. 따뜻한 표면의 공기가 뇌우로 위로 이동함에 따라 회전하는 공기는 소용돌이를 만듭니다.
풍속과 기압
토네이도 손상은 소용돌이의 풍속과 토네이도와 주변 공기의 대기압의 차이 사이의 상관 관계에 의해 결정됩니다. 풍압의 큰 차이와 결합 된 더 큰 풍속은 더 큰 손상의 크기를 초래합니다. 강한 바람은 더 작고 더 많은 이동체를 집어 들고 움직이며 더 작은 구조물을 무너 뜨릴 수 있습니다. 토네이도 내부의 압력이 낮아지면 구조물의 외부와 내부 사이에 압력 차가 생겨 더 큰 구조물이 손상됩니다. 기압의 극단은 건물과 지붕을 파괴합니다.
첫 번째 규모
원래 후지타 스케일 (FS)은 1971 년에 토네이도의 피해 수준에 따라 강도를 분류하기 위해 개발되었습니다. 범주는 F0, 가벼운 피해, F5, 놀라운 피해 범위였습니다. 특정 손상 임계 값에 해당하는 각 범주에 예상 풍속을 할당했습니다. 각 범주와 관련된 풍속은 추정치이므로 과학적으로 확인할 수 없었습니다.
새롭고 개선 된 규모
FS는 도움이되었지만 단점이있었습니다. 토네이도는 손상된 구조물의 유형에 관계없이 발생하는 관찰 된 손상에 대해서만 분류되었습니다. 또한 손상에 대한 간단한 설명으로 인해 토네이도가 각 범주에 설명 된 건물이나 물체의 유형에 맞지 않으면 분류하기가 어려웠습니다. FS를 사용하여 수집 된 데이터는 풍속과 손상 사이의보다 정확한 상관 관계를 보여주는 개선 된 버전의 개발에 기여했습니다.
2007 년부터 National Weather Service는 EF (Enhanced Fujita Scale)를 사용해 토네이도를 평가했습니다. EF는 여전히 FS의 6 개 범주 시스템 (F0-F5)을 준수하지만 몇 가지 향상된 기능이 포함되어 있습니다. 각 범주의 피해에 대한 설명이보다 자세한 피해 정도 (DOD)로 대체되었습니다. 28 개의 피해 지표 (DI)는 토네이도 분류를위한 추가 데이터를 제공합니다. DI는 건물 유형, 정사각형 영상, 지붕 구조 및 건축 자재와 같은 특정 구조에 대한 세부 사항을 명시하고 있으며, FS에없는 모든 데이터입니다. EF는 여전히 풍속 추정치에 의존하지만 관측 된 DOD와 DI의 결합 된 데이터는 추정치를보다 정확하게 만듭니다.
손상 정도
EF에서 사용하는 손해 설명에는 FS보다 자세한 내용이 포함되어 있으며 사진 및 특정 손해 예가 포함되어 있습니다. 국방부는 또한 구조적 피해 외에도 나무에 의한 피해를 평가합니다. 카테고리 F0 토네이도에 대한 국방부는 개골창과 사이딩, 나무 가지 부러짐 및 뿌리 깊은 나무의 손상을 포함합니다. 바람 돌풍은 86mph 미만입니다. F1 토네이도는 문을 벗겨 내고 창문을 부수고 이동 주택을 뒤집을 수 있습니다. 110mph 이상에서 F2 토네이도는 지붕을 찢거나 뿌리를 내리거나 큰 나무를 움켜 쥐고 자동차를 집어 들고 이동 주택을 파괴 할 수 있습니다. 카테고리 F3은 쇼핑몰에 큰 피해를 입히고 무거운 차량을 던지며 집 전체를 파괴 할 수 있습니다. 166mph 이상의 거스트는 F4 토네이도와 관련이 있으며, 이는 빠른 속도로 상처를 입은 물체에서 미사일을 생성 할 수 있습니다. 바람이 200mph 이상인 F5 토네이도 카테고리는 잘 지어진 주택의 수평 조정, 콘크리트 건물의 파괴 및 고층 건물의 좌굴 등 심각한 피해를 입힐 수 있습니다.