Κλίμακα Φουτζίτα

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

Αρχική Κλίμακα Φουτζίτα

Η κλίμακα εισήχθη το 1971 από τον Ted 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).

Η κλίμακα αυτή εφαρμόστηκε και αναδρομικά, για την ταξινόμηση όλων των σιφώνων στις ΗΠΑ από το 1950 και μετά, για τα αρχεία του National Oceanic and Atmospheric Administration (ΝΟΑΑ) και ειδικότερα για την Εθνική Βάση Δεδομένων Σιφώνων (National Tornado Database) στις Ηνωμένες Πολιτείες, καθώς και μερικούς ακόμα παλαιότερους, πλην όμως ιστορικούς σίφωνες. Επίσης και ο Tom Grazulis του Tornado Project, ταξινόμησε όλους τους γνωστούς σίφωνες (F2 - F5 και γενικότερα όσους προκάλεσαν θανάτους) στις ΗΠΑ από το 1880 και μετά.

Η κλίμακα Φουτζίτα ξεκινάει από τους F0 σίφωνες, 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.

Ειδικότερα, οι F0 και F1 ονομάζονται «ασθενείς σίφωνες» (weak tornadoes), οι F2 και F3 «ισχυροί σίφωνες» (strong tornadoes) και οι F4 και F5 «βίαιοι / σφοδροί σίφωνες» (violent tornadoes).

F0	F1	F2	F3	F4	F5
Ασθενείς (Weak tornadoes)		Ισχυροί (Strong tornadoes)		Βίαιοι / Σφοδροί (Violent tornadoes)

Το 1973 προστέθηκαν στην κλίμακα, μήκος διαδρομής και πλάτος σίφωνα:

Επίπεδο	Ταχύτητα (mph)	Ταχύτητα (km/h)	Μήκος διαδρομής (km)	Πλάτος (m)	Ονομασία
F0	40 - 72	64 - 116	0,5 - 1,5	5 - 16	Gentle tornado (Ήπιος σίφωνας)
F1	73 - 112	117 - 179	1,6 - 5	17 - 50	Moderate tornado (Μέτριος σίφωνας)
F2	113 - 157	180 - 251	6 - 16	51 - 160	Considerable tornado (Σημαντικός σίφωνας)
F3	158 - 206	252 - 330	17 - 50	161 - 500	Severe tornado (Σοβαρός σίφωνας)
F4	207 - 260	331 - 418	51 - 160	501 - 1.500	Devastating tornado (Καταστροφικός σίφωνας)
F5	261 - 318	419 - 512	161 - 377	1.501 - 4.000	Incredible tornado (Απίστευτος σίφωνας)
F6	319 - 379	513 - 610	Άγνωστο	Άγνωστο	Ιnconceivable tornado (Ασύλληπτος σίφωνας)

Αποτυπώματα στροβιλισμού στο έδαφος, από σίφωνα έντασης F3.

Αν και κάθε επίπεδο ζημιών συνδέεται με μία ταχύτητα του ανέμου μέσα στον σίφωνα, η κλίμακα Φουτζίτα είναι μία 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. Βλέπε 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.

Παράμετροι

Αρχική Κλίμακα Φουτζίτα

Επίπεδο	Ταχύτητα ανέμου		Σχετική συχνότητα	Μέσο πλάτος ζημιάς (μέτρα)	Ζημιές
	μέτρα/δευτ.	χλμ./ώρα
F0	17,8-32,2	64–116	38,9%	10-50	Μικρές ζημιές. Ορισμένες ζημιές σε καμινάδες. Κλαδιά σπάζουν από τα δέντρα. Ξεριζώνονται δέντρα με ρηχές ρίζες. Πινακίδες δρόμων παθαίνουν εμφανείς ζημιές. Το επίπεδο F0 αντιστοιχεί σε ταχύτητες ανέμου της τάξεως των 8 - 11 Μποφόρ.
F1	32,3–49,9	117–179	35,6%	30-150	Μέτριες ζημιές. Το κατώτερο όριο του επιπέδου F1 είναι η αρχή της ταχύτητας του τυφώνα (12 Μποφόρ). Κεραμίδια αποσπώνται από τις στέγες. Κινητά σπίτια (mobile homes) αποσπώνται από τα θεμέλια ή και αναποδογυρίζουν. Αυτοκίνητα εν κινήσει σπρώχνονται έξω από τους δρόμους. Γκαράζ συνδεδεμένα σε κτίρια μπορεί να καταστραφούν.
F2	50–69,7	180–251	19,4%	110-250	Σημαντικές ζημιές. Αποσπώνται στέγες σπιτιών με ισχυρό πλαίσιο. Κινητά σπίτια καταστρέφονται. Αυτοκίνητα σηκώνονται στον αέρα και ανατρέπονται. Μεγάλα δέντρα σπάζουν ή ξεριζώνονται. Εξωτερικά παράθυρα σπάζουν προς τα μέσα. Ελαφρά αντικείμενα μετατρέπονται σε αεριωθούμενα βλήματα και εκτοξεύονται σε σημαντικές αποστάσεις.
F3	69,8–91,7	252–330	4,9%	200-500	Σοβαρές ζημιές. Στέγες και μερικοί τοίχοι αποσπώνται από τα πλέον ισχυρά σπίτια. Τρένα ανατρέπονται. Βαρέα οχήματα ανασηκώνονται και ρίπτονται σε σημαντικές αποστάσεις. Τα περισσότερα δέντρα στο δάσος ξεριζώνονται. Ουρανοξύστες στρέφονται γύρω από τον άξονά τους και παραμορφώνονται, με μαζική καταστροφή των εξωτερικών χώρων τους.
F4	92,5–116,1	331–418	1,1%	400-900	Καταστροφικές ζημιές. Ανθεκτικά σπίτια και κατασκευές ισοπεδώνονται. Οικοδομές με αδύναμες βάσεις εκτοξεύονται σε μεγάλες αποστάσεις. Αυτοκίνητα μετατρέπονται σε αεριωθούμενα βλήματα και εκτοξεύονται σε σημαντική απόσταση. Γενικώς, δημιουργούνται μεγάλα αεριωθούμενα βλήματα. Μεγάλες κατασκευές ανατρέπονται και καταστρέφονται.
F5	116,2–142,2	419–512	< 0,1%	~ 1.100	Απίστευτη καταστροφή. Κτίρια με ισχυρούς σκελετούς ξεριζώνονται από τα θεμέλια και εκτοξεύονται σε μεγάλες αποστάσεις για να διαλυθούν στον αέρα. Αντικείμενα μεγέθους αυτοκινήτων μετατρέπονται σε αεριωθούμενα βλήματα και εκτοξεύονται σε αποστάσεις πάνω από 100 μέτρα. Ολόκληρα δάση ξεριζώνονται και τα υπολείμματα των δέντρων αποφλοιώνονται. Οπλισμένο σκυρόδεμα παθαίνει μεγάλες ζημιές. Η άσφαλτος ξεκολλάει από τους δρόμους. Η επίσημη περιγραφή του F5 είναι: incredible phenomena will occur (απίστευτα φαινόμενα θα συμβούν).
F6	142,3–169,4	513-610	Δεν έχει καταγραφεί ποτέ. Σύμφωνα με θεωρητικούς υπολογισμούς < 0,001% (κάτω του 1 στους 100.000 σίφωνες)	Άγνωστο	Ασύλληπτη καταστροφή. Ωστόσο, η ζημιά αυτή δεν θα μπορούσε να διακριθεί από την ζημιά F5, κυρίως διότι η πλειονότητα των ζημιών θα είχε προκληθεί από την περιφέρεια του σίφωνα, πολύ πριν ο στενός κώνος της δύναμης F6 φτάσει στις πληγείσες περιοχές. Μικρές περιοχές της ζημιάς που μπορεί να προκαλέσει, είναι πιθανώς δύσκολο να αναγνωριστούν μέσα στο χάος της ολικής καταστροφής που παράγεται από τους F4 και F5 ανέμους, οι οποίοι περιβάλλουν τους F6 ανέμους. Αντικείμενα μεγέθους αυτοκινήτων και ψυγείων, επειδή μετατρέπονται σε αεριωθούμενα βλήματα και εκτοξεύονται σε μεγάλες αποστάσεις, θα υποστούν δευτερογενείς ζημιές, οι οποίες θα καταταγούν σε χαμηλότερες κατηγορίες - άρα δεν μπορούν να χαρακτηριστούν ως «ζημιά επιπέδου F6». Στις περισσότερες κλίμακες, η κατηγορία αυτή αγνοείται.
F7	169,5–199,2	611–717	Δεν υπάρχει	Δεν υπάρχει	Θεωρητικές τιμές, οι οποίες δεν είναι εφικτές.
F8	199,2–229,8	717–827	Δεν υπάρχει	Δεν υπάρχει
F9	229,8–261,9	827–943	Δεν υπάρχει	Δεν υπάρχει
F10	261,9–295,3	943 – 1.063	Δεν υπάρχει	Δεν υπάρχει
F11	295,3–330,0	1.063 – 1.188	Δεν υπάρχει	Δεν υπάρχει
F12	> 330,0	> 1.188	Δεν υπάρχει	Δεν υπάρχει	Θεωρητική τιμή, η οποία θα ήταν υπερηχητική.

Στενός σίφωνας με εμφάνιση «σαν προβοσκίδα ελέφαντα» έντασης F5, κοντά στο Elie της επαρχίας Μανιτόμπα, Καναδάς, στις 22 Ιουνίου 2007.

Προσοχή: Τα πλάτη των σιφώνων, σύμφωνα με την κλίμακα Fujita, 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, αφορά τους σίφωνες που καταγράφονται στις ΗΠΑ.

Χρήση της αρχικής κλίμακας

Χρησιμοποιήθηκε στο παρελθόν στις περισσότερες περιοχές εκτός της Ευρώπης και τελικώς αντικαταστάθηκε την 1η Φεβρουαρίου 2007 από την Ενισχυμένη Κλίμακα Φουτζίτα στις Ηνωμένες Πολιτείες. 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. 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.

Ενισχυμένη Κλίμακα Fujita

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 μία σχετική εντατική τεχνική ανάλυση πραγματοποιήθηκε στο υπόλοιπο της δεκαετίας του 1970. Η εν λόγω έρευνα, καθώς και περαιτέρω έρευνες, 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 ως 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 μία πιο σύνθετη εκδοχή της αρχικής κλίμακας, βελτιώνοντάς την με την προσθήκη μίας καλύτερης κλίμακας ζημιών (υπό το όνομα f-scale damage) και τροποποιώντας την Κλίμακα Fujita, ώστε να υπολογίζεται από τον συνδυασμό της f-scale και το είδος της ζημιάς των κατασκευών (εξ' ου και ο όρος Modified Fujita Scale). Πλην όμως, 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, την 1η Φεβρουαρίου 2007, τέθηκε σε ισχύ στις Ηνωμένες Πολιτείες η Ενισχυμένη Κλίμακα Φουτζίτα / Enhanced Fujita (EF) Scale. Η νέα αυτή κλίμακα, ήταν μία αναβάθμιση της παλαιότερης κλίμακας Φουτζίτα, που αναπτύχθηκε μεταξύ του 2000 και του 2004 από εμπειρογνώμονες ειδικούς, χρησιμοποιώντας μηχανικές εκτιμήσεις της ταχύτητας του ανέμου και καλύτερη περιγραφή των ζημιών. Η EF 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.

Δείτε επίσης

• Σίφωνας
• Ενισχυμένη Κλίμακα Φουτζίτα
• Κλίμακα TORRO
• Κλίμακα Μποφόρ

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• 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)