NộI Dung
- Lốc xoáy hình thành như thế nào
- Tốc độ gió và áp suất không khí
- Quy mô đầu tiên
- Quy mô mới và cải tiến
- Mức độ thiệt hại
Theo Dịch vụ thời tiết quốc gia, Hoa Kỳ trải qua trung bình hơn 1.200 cơn lốc xoáy mỗi năm. Số lượng lốc xoáy mỗi năm đã tăng đáng kể kể từ những năm 1980 khi Dịch vụ thời tiết quốc gia bắt đầu sử dụng Radar Doppler. Sử dụng các quan sát và ước tính tốc độ gió, các nhà khoa học có thể đánh giá thiệt hại do lốc xoáy gây ra để hiểu rõ hơn về những cơn bão mạnh này và tác động phá hủy của chúng.
Lốc xoáy hình thành như thế nào
Lốc xoáy hình thành từ những cơn giông bão nghiêm trọng. Gió ở độ cao cao hơn của cơn bão di chuyển với vận tốc lớn hơn gió ở độ cao thấp hơn tạo ra một luồng gió thẳng đứng. Những cơn gió chuyển động nhanh hơn ở phía tây đến từ phía tây và tạo ra một bản cập nhật khi chúng gặp gió di chuyển chậm hơn gần mặt đất đang di chuyển theo hướng ngược lại. Khi không khí bề mặt ấm áp di chuyển lên trên trong tiếng sét, không khí quay tạo ra một cơn lốc.
Tốc độ gió và áp suất không khí
Thiệt hại do lốc xoáy được xác định bởi sự tương quan giữa tốc độ gió của cơn lốc và sự chênh lệch áp suất khí quyển giữa cơn lốc xoáy và không khí xung quanh. Tốc độ gió lớn hơn cùng với sự chênh lệch lớn về áp suất không khí dẫn đến mức độ thiệt hại cao hơn. Gió mạnh nhặt các vật thể nhỏ hơn, di động hơn và di chuyển chúng, và có thể đánh sập các cấu trúc nhỏ hơn. Áp suất thấp hơn trong cơn lốc xoáy tàn phá các cấu trúc lớn hơn bằng cách tạo ra chênh lệch áp suất giữa bên ngoài và bên trong cấu trúc. Các thái cực trong áp suất không khí xé mái nhà ra khỏi các tòa nhà và phá hủy các bức tường.
Quy mô đầu tiên
Thang Fujita ban đầu (FS) được phát triển vào năm 1971 để phân loại sức mạnh của lốc xoáy dựa trên mức độ thiệt hại quan sát được mà chúng gây ra. Các loại dao động từ F0, sát thương nhẹ, đến F5, sát thương đáng kinh ngạc. Nó đã chỉ định tốc độ gió ước tính cho từng loại tương ứng với một ngưỡng thiệt hại cụ thể. Bởi vì tốc độ gió liên quan đến từng loại là ước tính, chúng không thể được xác minh một cách khoa học.
Quy mô mới và cải tiến
FS rất hữu ích, nhưng nó có những thiếu sót. Lốc xoáy được phân loại chỉ dựa trên thiệt hại quan sát được mà chúng gây ra bất kể loại cấu trúc bị hư hại. Ngoài ra, các mô tả đơn giản về thiệt hại khiến việc phân loại một cơn lốc xoáy trở nên khó khăn nếu nó không gặp phải các loại tòa nhà hoặc vật thể được mô tả trong mỗi loại. Dữ liệu được thu thập bằng cách sử dụng FS đã góp phần phát triển một phiên bản cải tiến cho thấy mối tương quan chính xác hơn giữa tốc độ gió và thiệt hại.
Từ năm 2007, Dịch vụ thời tiết quốc gia đã sử dụng thang Fujita cải tiến (EF) để đánh giá các cơn lốc xoáy. EF vẫn tuân thủ hệ thống sáu loại (F0 - F5) của FS nhưng bao gồm một số tính năng nâng cao. Mô tả thiệt hại cho từng loại đã được thay thế bằng Mức độ thiệt hại chi tiết hơn (DOD). Một bộ gồm 28 chỉ số thiệt hại (DI) cung cấp dữ liệu bổ sung để phân loại lốc xoáy. DI quy định chi tiết về các cấu trúc cụ thể như loại công trình, cảnh vuông, cấu trúc mái và vật liệu xây dựng, tất cả dữ liệu không có trong FS. Và trong khi EF vẫn dựa vào các ước tính tốc độ gió, dữ liệu kết hợp từ DOD và DI được quan sát làm cho các ước tính chính xác hơn.
Mức độ thiệt hại
Các mô tả thiệt hại được sử dụng bởi EF bao gồm nhiều chi tiết hơn so với FS và bao gồm ảnh và ví dụ cụ thể về thiệt hại. Bộ Quốc phòng cũng đánh giá thiệt hại do cây cối gây ra ngoài thiệt hại về cấu trúc. DOD cho cơn lốc xoáy F0 loại bao gồm thiệt hại cho máng xối và vách ngoài, cành cây gãy và nhổ bật cây nông. Gió giật mạnh dưới 86 dặm / giờ. Lốc xoáy F1 có thể xé toạc cửa ra vào, phá vỡ cửa sổ và nâng cấp nhà di động. Trên 110 dặm / giờ, lốc xoáy F2 có thể xé nát mái nhà, nhổ bật hoặc gãy những cây lớn nhặt xe và phá hủy nhà di động. Một loại F3 gây thiệt hại lớn cho trung tâm thương mại, ném xe nặng và có thể phá hủy toàn bộ sàn nhà. Các cơn gió mạnh 166 dặm / giờ và lớn hơn có liên quan đến lốc xoáy F4, có thể tạo ra tên lửa từ các vật thể được điều khiển ở tốc độ lớn. Một cơn lốc xoáy F5, với sức gió lớn hơn 200 dặm / giờ, có khả năng gây ra thiệt hại nghiêm trọng có thể bao gồm san lấp các ngôi nhà được xây dựng tốt, phá hủy các tòa nhà bê tông và các công trình cao tầng oằn mình.