Selon le National Weather Service, les États-Unis connaissent en moyenne plus de 1 200 tornades par an. Le nombre de tornades par an a considérablement augmenté depuis les années 1980, lorsque le National Weather Service a commencé à utiliser le radar Doppler. En utilisant des observations et des estimations de la vitesse du vent, les scientifiques peuvent évaluer les dommages causés par les tornades pour mieux comprendre ces puissantes tempêtes et leur impact destructeur.
Comment se forment les tornades
Les tornades se forment à partir d'orages violents. Le vent à l'altitude supérieure de la tempête se déplaçant à une vitesse plus élevée que le vent à une altitude inférieure crée un cisaillement vertical du vent. Les vents se déplaçant plus rapidement en altitude viennent de l'ouest et créent un courant ascendant lorsqu'ils rencontrent un vent se déplaçant plus lentement près du sol qui se déplace dans la direction opposée. Alors que l'air de surface chaud monte dans le nuage d'orage, l'air en rotation crée un vortex.
La vitesse du vent et la pression atmosphérique
Les dommages causés par les tornades sont déterminés par la corrélation entre la vitesse du vent du vortex et la différence de pression atmosphérique. entre la tornade et l'air ambiant. Une vitesse du vent plus élevée associée à une grande disparité de la pression atmosphérique entraîne une ampleur des dommages plus élevée. Les vents forts ramassent des objets plus petits et plus mobiles et les déplacent, et peuvent faire tomber des structures plus petites. La pression plus faible dans la tornade fait des ravages sur les grandes structures en créant un différentiel de pression entre l'extérieur et l'intérieur de la structure. Les extrêmes de la pression de l'air arrachent les toits des bâtiments et démolissent les murs.
La première échelle
L'échelle originale de Fujita (FS) a été développée en 1971 pour classer la force des tornades en fonction du niveau de dommages observé qu'elles infligé. Les catégories allaient de F0, dégâts légers, à F5, dégâts incroyables. Il a attribué des vitesses de vent estimées à chaque catégorie qui correspondaient à un seuil de dommage particulier. Les vitesses du vent associées à chaque catégorie étant des estimations, elles n'ont pas pu être vérifiées scientifiquement.
Nouvelle échelle améliorée
Le FS a été utile, mais il avait ses défauts. Les tornades ont été classées uniquement en fonction des dommages observés qu'elles ont causés, quel que soit le type de structure endommagé. De plus, la simple description des dommages rendait difficile la classification d'une tornade si elle ne rencontrait pas les types de bâtiments ou d'objets décrits dans chaque catégorie. Les données recueillies à l'aide du FS ont contribué au développement d'une version améliorée qui montre une corrélation plus précise entre la vitesse du vent et les dommages.
Depuis 2007, le National Weather Service utilise l'échelle améliorée de Fujita (EF) pour évaluer les tornades . L'EF est toujours conforme au système à six catégories (F0-F5) du FS, mais comprend plusieurs fonctionnalités améliorées. La description des dommages pour chaque catégorie a été remplacée par un degré de dommage plus détaillé (DOD). Un ensemble de 28 indicateurs de dommages (DI) fournit des données supplémentaires pour classer les tornades. DI stipule des détails sur des structures spécifiques telles que le type de bâtiment, la superficie en pieds carrés, la structure du toit et les matériaux de construction, toutes les données qui sont absentes du FS. Et tandis que l'EF repose toujours sur des estimations de la vitesse du vent, les données combinées du DOD et du DI observés rendent les estimations plus précises.
Degré de dommage
Les descriptions des dommages utilisées par l'EF contiennent plus de détails que le FS et inclure des photos et des exemples spécifiques de dommages. Le DOD évalue également les dommages causés par les arbres en plus des dommages structurels. Le DOD pour une tornade de catégorie F0 comprend les dommages aux gouttières et au parement, les branches d'arbre cassées et le déracinement des arbres peu profonds. Les rafales de vent sont inférieures à 86 mph. Les tornades F1 peuvent déchirer les portes, briser les fenêtres et renverser les maisons mobiles. Au-dessus de 110 mph, les tornades F2 peuvent arracher des toits, déraciner ou casser de grands arbres, ramasser des voitures et détruire des maisons mobiles. Une catégorie F3 fait des dégâts importants aux centres commerciaux, jette des voitures lourdes et peut détruire des étages entiers de maisons. Des rafales de 166 mi /h et plus sont associées aux tornades F4, qui peuvent créer des missiles à partir d'objets lancés à grande vitesse. Une tornade de catégorie F5, avec des rafales de vent supérieures à 200 mph, a le potentiel d'infliger de graves dommages qui peuvent inclure le nivellement de maisons bien construites, la destruction de bâtiments en béton et le flambage de structures de grande hauteur.
