Κλίμακα Φουτζίτα

Η Κλίμακα Φουτζίτα (Fujita Scale) ή Κλίμακα Fujita-Pearson είναι μια κλίμακα για την ταξινόμηση της έντασης των σιφώνων, με βάση τις ζημιές που προκαλούν οι σίφωνες στις ανθρώπινες κατασκευές και στη βλάστηση.

 Η κλίμακα εισήχθη το 1971 από τον Ted Fujita (Tetsuya Theodore Fujita) του Πανεπιστημίου του Σικάγο, που ανέπτυξε την κλίμακα μαζί με τον Allen Pearson, επικεφαλής του Εθνικού Κέντρου Πρόγνωσης Έντονων Καταιγίδων (National Severe Storms Forecast Center), ο προκάτοχος του σημερινού Κέντρου Πρόγνωσης Καταιγίδων (Storm Prediction Center). Για την ακρίβεια, η αρχική κλίμακα διαμορφώθηκε από τον Fujita με τέτοιο τρόπο, που να συνδέει την Κλίμακα Μποφόρ και την ταχύτητα του ήχου. Ως αποτέλεσμα, άρχιζε από το επίπεδο F0 και έφτανε ως το θεωρητικό επίπεδο F12. Το F0 σήμαινε ελάχιστη ως καμία ζημία, κατ' αντιστοιχία με τα 0 Μποφόρ, που σημαίνουν ελάχιστο ως καθόλου άνεμο, δηλαδή άπνοια. Το κατώτερο όριο του επιπέδου F1 τοποθετήθηκε στην αρχή της ταχύτητας του τυφώνα, η οποία είναι η βάση των 12 Μποφόρ, ενώ το F12 άρχιζε στο Mach 1.0 που είναι η ταχύτητα του ήχου. Ταυτόχρονα με την εισαγωγή της κλίμακας, ωστόσο, αναγνώρισε ότι στην πράξη μόνο τα επίπεδα F0 - F5 συμβαίνουν πραγματικά στη Γη, και έδωσε μια πρακτική εκτίμηση του επιπέδου των ζημιών για το καθένα από αυτά. Παράλληλα όμως, κατά την παρουσίαση της κλίμακας το 1971, προσέθεσε και το επίπεδο F6, που το ονόμασε «inconceivable tornado» (ασύλληπτος σίφωνας), σχολιάζοντας πάντως ότι οι πιθανότητες να φτάσει ποτέ σίφωνας τέτοια ταχύτητα ανέμων είναι ελάχιστες. Η κλίμακα αυτή εφαρμόστηκε και αναδρομικά, μέσω εξέτασης των ντοκουμέντων με τις παλαιότερες ζημιές, για την ταξινόμηση όλων των σιφώνων στις Ηνωμένες Πολιτείες από το 1950 και μετά, για τα αρχεία της Εθνικής Ωκεανογραφικής και Ατμοσφαιρικής Υπηρεσίας (National Oceanic and Atmospheric Administration - NOAA) και ειδικότερα για την Εθνική Βάση Δεδομένων Σιφώνων (National Tornado Database) στις Ηνωμένες Πολιτείες, καθώς και για μερικούς ακόμα παλαιότερους, πλην όμως ιστορικούς σίφωνες. Επίσης και ο Tom Grazulis του σχετικού Tornado Project, ταξινόμησε όλους τους σημαντικούς σίφωνες (significant tornadoes: F2 - F5) και γενικότερα όσους προκάλεσαν θανάτους στις ΗΠΑ από το 1880 και μετά. Σε επίπεδο καταστροφών, η κλίμακα Φουτζίτα ξεκινάει από τους σίφωνες F0, που προκαλούν ζημιές μόνο σε δέντρα και καπνοδόχους και φτάνει ως τους F5, που καταστρέφουν ολοκληρωτικά τα πάντα, αφήνοντας μόνο τα θεμέλια των κτιρίων και μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές κατασκευαστικές παραμορφώσεις σε μεγάλους ουρανοξύστες. Υπάρχει και το θεωρητικό επίπεδο F6, αλλά στην πράξη δεν έχει καταγραφεί ποτέ και οι πιθανότητες να συμβούν ποτέ τέτοιες ταχύτητες ανέμων είναι εξαιρετικά ελάχιστες. Ειδικότερα, οι F0 και F1 ονομάζονται επίσημα και «ασθενείς σίφωνες» (weak tornadoes), οι F2 και F3 ονομάζονται και «ισχυροί σίφωνες» (strong tornadoes), και οι F4 και F5 «βίαιοι / σφοδροί σίφωνες» (violent tornadoes). Επιπλέον, όπως προαναφέρθηκε, όσοι ταξινομούνται από το επίπεδο F2 και άνω, κατατάσσονται σε μία επιμέρους κατηγορία, που ονομάζεται «σημαντικοί σίφωνες» (significant tornadoes). Παρομοίως, όσοι ταξινομούνται από το επίπεδο F3 και άνω, ονομάζονται «έντονοι σίφωνες» (intense tornadoes).Το 1973, προστέθηκαν στην κλίμακα το μήκος της διαδρομής και το πλάτος του σίφωνα στο επίπεδο του εδάφους, αν και ο συσχετισμός της έντασης των σιφώνων με το μήκος της απόστασης που διανύουν και το μέγεθός τους ποικίλλει. Κατά συνέπεια, τα παρακάτω νούμερα είναι μέσοι όροι και πάντα τιμές κατά προσέγγιση. Επίσης, όσον αφορά την ταχύτητα των περιστροφικών ανέμων, οι επίσημες τιμές στην κλίμακα αντιπροσωπεύουν την μέση ταχύτητα, χωρίς να αποκλείουν την ύπαρξη ισχυρότερων ανέμων για σύντομες χρονικές περιόδους. Πρέπει να τονιστεί ότι η επίσημη ταξινόμηση αναφέρεται στην ταχύτητα εδάφους (ground speed), δηλαδή από την επιφάνεια έως και 10 μέτρα ύψος. Αν και κάθε επίπεδο ζημιών συνδέεται με μια ταχύτητα του ανέμου μέσα στον σίφωνα, η κλίμακα Φουτζίτα είναι μια κλίμακα ζημιών, καθώς βασίζεται στην πρακτική εκτίμηση των καταστροφών που προκαλούν οι σίφωνες. Πρακτικώς, οι ταχύτητες των ανέμων που σχετίζονται με τις ζημιές που αναφέρονται, λίγες φορές έχουν επαληθευτεί. Για την ακρίβεια μάλιστα, οι αρχικές εκτιμήσεις της ταχύτητας του ανέμου της πρώτης κλίμακας Φουτζίτα έχει πλέον διαπιστωθεί ότι ήταν εξαιρετικά ανακριβείς. Οι πραγματικές ταχύτητες των ανέμων στους σίφωνες που απαιτούνται για να προκαλέσουν τις ζημιές που περιγράφονται στην παρακάτω ενότητα, στην πραγματικότητα είναι πολύ χαμηλότερες από τα νούμερα που αναφέρονται, ιδίως για τις ανώτερες (F3 έως F5) κατηγορίες - με άλλα λόγια, οι ταχύτητες ανέμου στους ισχυρότερους σίφωνες, με βάση την αρχική κλίμακα Φουτζίτα, είχαν υπερεκτιμηθεί. Δείτε σχετικά: Ενισχυμένη Κλίμακα Φουτζίτα. Εκτός από την εκτίμηση των ζημιών, μπορούν επίσης να αναλυθούν στοιχεία από ραντάρ Doppler, φωτογραμμετρίας, αποτυπώματα στροβιλισμού στο έδαφος (κυκλοειδή σήματα / cycloidal marks), μαρτυρίες αυτοπτών μαρτύρων και των μέσων ενημέρωσης για να προσδιοριστεί η ένταση και να επιτευχθεί η ταξινόμηση. Προσοχή: Τα πλάτη των σιφώνων, σύμφωνα με την κλίμακα Φουτζίτα, είναι μέσοι όροι και πάντα τιμές κατά προσέγγιση. Η ένταση του σίφωνα δεν πρέπει να εκτιμηθεί από το πλάτος του. Έχει σημειωθεί ακόμα και σίφωνας F5, ο οποίος είχε πλάτος καταστροφής μόλις 90 μέτρα σε κάποιο σημείο της διαδρομής του. Επίσης, η σχετική συχνότητα εμφάνισης για την κάθε κατηγορία στον εν λόγω πίνακα, αφορά τους σίφωνες που καταγράφονται στις ΗΠΑ. Χρησιμοποιήθηκε στο παρελθόν στις περισσότερες περιοχές εκτός της Ευρώπης και τελικώς αντικαταστάθηκε στις 1 Φεβρουαρίου 2007 από την Ενισχυμένη Κλίμακα Φουτζίτα στις Ηνωμένες Πολιτείες, ενώ στον Καναδά από τις 1 Απριλίου 2013. Η εφαρμογή των κλιμάκων Φουτζίτα στην Ευρώπη είναι πρακτικώς εξαιρετικά δύσκολη, δεδομένου ότι τα στάνταρ της ευρωπαϊκής οικοδόμησης των σπιτιών και το μέγεθος των λεγόμενων κινητών κατοικιών διαφέρουν σημαντικά από τα αμερικανικά. Στο Ηνωμένο Βασίλειο και στις περισσότερες χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, μεταξύ των οποίων και στην Ελλάδα, χρησιμοποιείται αντίστοιχα η Κλίμακα TORRO, που ξεκινάει από τους T0 (εξαιρετικά ασθενείς σίφωνες) και φτάνει ως τους T11 (οι πλέον καταστρεπτικοί στην παγκόσμια ιστορία). Η αρχική κλίμακα Φουτζίτα εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στο μεγαλύτερο μέρος του υπόλοιπου κόσμου. Το 1971, οι ταχύτητες των ανέμων που σχετίζονται με τις ζημιές που αναφέρονται, σπάνια είχαν έως τότε επαληθευτεί. Ο Fujita και άλλοι το αναγνώρισαν αμέσως αυτό και μια σχετική εντατική τεχνική ανάλυση πραγματοποιήθηκε στο υπόλοιπο της δεκαετίας του 1970. Η εν λόγω έρευνα, καθώς και περαιτέρω μελέτες, απέδειξαν ότι οι πραγματικές ταχύτητες των ανέμων στους σίφωνες που απαιτούνται για να προκαλέσουν τις ζημιές που περιγράφονται στην κλίμακα που καθιερώθηκε το 1971, στην πραγματικότητα ήταν πολύ χαμηλότερες από τα νούμερα που αναφέρονται στην αρχική κλίμακα, ιδίως για τις ισχυρότερες (F3 έως F5) κατηγορίες - με άλλα λόγια, οι ταχύτητες ανέμου στους ισχυρούς σίφωνες, με βάση την πρώτη κλίμακα Φουτζίτα, είχαν υπερεκτιμηθεί. Επίσης, αν και η κλίμακα έδωσε γενικές περιγραφές για το είδος των ζημιών που θα μπορούσε να προκαλέσει ένας σίφωνας, έδωσε ελάχιστο συνυπολογισμό του είδους της οικοδομής, της αντοχής των κατασκευών και άλλων παραγόντων που ενδέχεται να έχουν ως αποτέλεσμα, ένα κτίριο να υποστεί μεγαλύτερες ζημιές σε χαμηλότερες ταχύτητες ανέμου. Ο ίδιος ο Fujita προσπάθησε να αντιμετωπίσει κάπως τα προβλήματα αυτά το 1992, δημοσιεύοντας στo Mystery of Severe Storms μια πιο σύνθετη εκδοχή της αρχικής κλίμακας, βελτιώνοντάς την με την προσθήκη μιας καλύτερης κλίμακας ζημιών, υπό το όνομα f-scale damage, και τροποποιώντας την Κλίμακα Fujita, ώστε η ταξινόμηση να υπολογίζεται από τον συνδυασμό της f-scale και του είδους της ζημιάς των κατασκευών, εξ ου και η ονομασία της, Modified Fujita Scale. Πλην όμως, ο ίδιος έως τότε είχε πλέον ημι-αποσυρθεί από την ενεργό δράση και η Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία των ΗΠΑ δεν ήταν τότε σε θέση για την επιχείρηση της αναβάθμισης σε μία εντελώς νέα κλίμακα, γι' αυτό και ήταν ένα μικρό βήμα. Τελικώς, στις 1 Φεβρουαρίου 2007 τέθηκε σε ισχύ στις Ηνωμένες Πολιτείες η Ενισχυμένη Κλίμακα Φουτζίτα / Enhanced Fujita (EF) Scale. Η νέα αυτή κλίμακα, ήταν μια αναβάθμιση της παλαιότερης κλίμακας Φουτζίτα, και αναπτύχθηκε μεταξύ του 2000 και του 2004 από εμπειρογνώμονες ειδικούς, χρησιμοποιώντας μηχανικές εκτιμήσεις της ταχύτητας του ανέμου και καλύτερη περιγραφή των ζημιών. Η νέα αυτή κλίμακα σχεδιάστηκε έτσι ώστε ένας σίφωνας που είχε ταξινομηθεί με βάση την κλίμακα Φουτζίτα θα μπορούσε να λάβει αντίστοιχη αριθμητική ταξινόμηση από το 0 έως το 5, αλλά με πιο ρεαλιστική ταχύτητα ανέμων και επιπλέον συνυπολογισμό και του είδους της οικοδομής κατά την εκτίμηση των καταστροφών. Από τις 1 Απριλίου 2013, η νέα κλίμακα τέθηκε σε εφαρμογή και στον Καναδά. Σίφωνας Ενισχυμένη Κλίμακα Φουτζίτα Κλίμακα TORRO Κλίμακα Μποφόρ Marshall, Timothy P. (2001). «Birth of the Fujita Scale». Storm Track. 24 (3): 6–10. Edwards, Roger; J. G. LaDue; J. T. Ferree; K. Scharfenberg; C. Maier; W. L. Coulbourne (2013). «Tornado Intensity Estimation: Past, Present, and Future». Bull. Amer. Meteor. Soc. 94 (5): 641–53. Bibcode:2013BAMS...94..641E. doi:10.1175/BAMS-D-11-00006.1. The Fujita Scale of Tornado Intensity (The Tornado Project) Fujita Tornado Damage Scale (www.spc.noaa.gov) Πίνακες εκτίμησης έντασης και καταστροφών με βάση τις κλίμακες Φουτζίτα και TORRO (περιέχει και την Modified Fujita Scale του 1992). Προσπάθεια εφαρμογής των κλιμάκων Φουτζίτα με βάση τα στάνταρ της ευρωπαϊκής οικοδόμησης των σπιτιών - ελαφρών και ισχυρών κατασκευών. (στα αγγλικά)