Escala fujita

La escala Fujita (F-Scale;), o escala Fujita–Pearson (escala FPP), es una escala para calificar la intensidad de los tornados, basada principalmente en el daño que los tornados infligen en las estructuras construidas por el hombre y la vegetación. La categoría de escala oficial de Fujita la determinan meteorólogos e ingenieros después de un estudio de daños terrestres o aéreos, o ambos; y según las circunstancias, patrones de remolinos en el suelo (marcas cicloidales), datos de radares meteorológicos, testimonios de testigos, informes de los medios e imágenes de daños, así como fotogrametría o videogrametría si se dispone de grabación de imágenes en movimiento. La escala Fujita fue reemplazada por la escala Fujita mejorada (Escala EF) en los Estados Unidos en febrero de 2007. En abril de 2013, Canadá adoptó la escala EF sobre la escala Fujita junto con 31 "Indicadores de daños específicos" utilizados por Environment Canada (EC) en sus clasificaciones.

Antecedentes

La escala fue presentada en 1971 por Ted Fujita de la Universidad de Chicago, en colaboración con Allen Pearson, director del Centro Nacional de Pronóstico de Tormentas Severas/NSSFC (actualmente Centro de Predicción de Tormentas/SPC). La escala se actualizó en 1973, teniendo en cuenta la longitud y el ancho del camino. En los Estados Unidos, a partir de fines de la década de 1970, los tornados se clasificaron poco después de que ocurrieran. La escala de Fujita se aplicó retroactivamente a los tornados informados entre 1950 y la adopción de la escala en la base de datos nacional de tornados de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). Fujita calificó los tornados de 1916 a 1992 y Tom Grazulis de The Tornado Project calificó retroactivamente todos los tornados significativos conocidos (F2-F5 o que causaron una muerte) en los EE. UU. desde 1880. La escala de Fujita se adoptó en la mayoría de las áreas fuera del Reino Unido.

El 1 de febrero de 2007, se desmanteló la báscula Fujita y se introdujo la báscula Fujita mejorada en los Estados Unidos. La nueva escala hace coincidir con mayor precisión la velocidad del viento con la gravedad del daño causado por el tornado.

Aunque cada nivel de daño está asociado con una velocidad del viento, la escala de Fujita es efectivamente una escala de daño y las velocidades del viento asociadas con el daño enumerado no se verifican rigurosamente. La escala Fujita mejorada se formuló debido a investigaciones que sugirieron que las velocidades del viento requeridas para infligir daños por tornados intensos en la escala Fujita se sobreestiman en gran medida. Un proceso de obtención de expertos con los mejores ingenieros y meteorólogos dio como resultado las velocidades del viento de la escala EF, pero estas están sesgadas por las prácticas de construcción de los Estados Unidos. La escala EF también mejoró las descripciones de los parámetros de daño.

Derivación

Un diagrama que ilustra la relación entre las escalas de Beaufort, Fujita y Mach.

La escala original derivada por Fujita era una escala teórica de 13 niveles (F0–F12) diseñada para conectar sin problemas la escala de Beaufort y la escala numérica de Mach. F1 corresponde al duodécimo nivel de la escala de Beaufort y F12 corresponde al número de Mach 1.0. F0 se colocó en una posición que especifica que no hay daño (aproximadamente el octavo nivel de la escala de Beaufort), en analogía a cómo el nivel cero de Beaufort especifica poco o nada de viento. A partir de estos números de velocidad del viento, se realizaron descripciones cualitativas de daños para cada categoría de la escala de Fujita, y luego estas descripciones se usaron para clasificar los tornados.

En el momento en que Fujita derivó la escala, había poca información disponible sobre los daños causados por el viento, por lo que la escala original presentaba poco más que conjeturas informadas sobre los rangos de velocidad del viento para niveles específicos de daños. Fujita tenía la intención de que solo se usara F0–F5 en la práctica, ya que esto cubría todos los niveles posibles de daño a las casas, así como los límites estimados esperados de las velocidades del viento. Sin embargo, agregó una descripción para F6, al que llamó un "tornado inconcebible", para permitir velocidades de viento superiores a F5 y posibles avances en el análisis de daños que podrían mostrarlo. En total, dos tornados recibieron la calificación de F6, pero luego ambos fueron degradados a F5.

Basado en fotografías aéreas del daño que causó, Fujita asignó al tornado más fuerte del Súper Brote de 1974, que afectó a Xenia, Ohio, una calificación preliminar de intensidad F6 ± 1 escala. Ted Fujita inspeccionó los daños del tornado F5 de Birmingham-Smithfield de 1977 y "jugó con la idea de clasificar el tornado de Smithfield como F6". En 2001, el experto en tornados Thomas P. Grazulis declaró en su libro F5–F6 Tornadoes; "En mi opinión, si alguna vez hubo un tornado F6 captado en video, fue el tornado de Pampa, Texas de 1995". En 2023, el Centro de Predicción de Tormentas y el Servicio Meteorológico Nacional de Norman, Oklahoma, anunciaron que el tornado de Lubbock de 1970 originalmente tenía una calificación F6, que luego se rebajó a su calificación oficial de F5.

Además, desde entonces se ha descubierto que las cifras originales de la velocidad del viento son más altas que las velocidades reales requeridas para incurrir en los daños descritos en cada categoría. El error se manifiesta en un grado creciente a medida que aumenta la categoría, especialmente en el rango de F3 a F5. NOAA señala que "los números precisos de la velocidad del viento son en realidad conjeturas y nunca se han verificado científicamente". Las diferentes velocidades del viento pueden causar daños similares de un lugar a otro, incluso de un edificio a otro. Sin un análisis de ingeniería completo del daño del tornado en cualquier caso, se desconocen las velocidades reales del viento necesarias para causar ese daño." Desde entonces, ingenieros y meteorólogos han creado la escala Fujita mejorada utilizando mejores estimaciones de viento.

Parámetros

Las seis categorías se enumeran aquí, en orden de intensidad creciente.

• La calificación de cualquier tornado dado es de los daños más graves a cualquier hogar de marco bien construido o nivel comparable de daño del análisis de ingeniería de otros daños.
• Puesto que la escala Fujita se basa en la gravedad de los daños resultantes de vientos altos, un tornado superior a F5 es una construcción teórica inconmensurable. El daño estructural del hogar no puede exceder la destrucción total y la dispersión de escombros, lo que constituye un daño F5. Un tornado con velocidades de viento mayores de 319 millas por hora (513 km/h) es teóricamente posible, y el Bridge Creek-Moore Tornado 1999 puede haber sido un evento así, pero no se ha registrado tal velocidad de viento y que la medición no estaba cerca del nivel de tierra.

Escala	Estimación de la velocidad del viento		Frecuencia	Daño potencial
	mph	km/h
F0	40–72	64–116	44,14%	Daño ligero. Los árboles pequeños son volados y los arbustos están desarraigados. Los trineos están arrancados de techos, las ventanas de automóviles y edificios son explotados, ramas medianas a grandes de árboles grandes, cobertizos están gravemente dañados, y pequeños artículos sueltos son arrojados y volados (es decir, sillas de césped, mesas de plástico, equipo deportivo, colchones). Los graneros están dañados.
F1	73–112	117–180	34,24%	Daño moderado. Techos despojados de trituraciones o plantación. Pequeñas áreas de techo se pueden volar fuera de casa. Puertas y puertas de garaje sopladas, rematadas casas, casas móviles volteadas o rodadas a sus lados, árboles pequeños arrancados, árboles grandes rotos o soplados, postes telefónicos rotos, outhouses y cobertizos explotados. Los coches ocasionalmente voltearon o volaron, y techo moderado y daño lateral a los graneros. Los tallos de maíz ligeramente doblados y despojados de hojas.
F2	113–157	181–253	16,17%	Daño significativo. Los techos enteros arrancaron las casas de marco, los interiores de las casas de marco dañados, árboles pequeños y medianos desarraigados. Las estructuras débiles como garajes, graneros y casas móviles están completamente destruidas.
F3	158–206	254–332	4.35%	Daño grave. Roofs y numerosas paredes exteriores soplaron lejos de las casas de marco, todos los árboles en su camino desarraigados y / o saqueados, casas de dos pisos tienen su segundo piso destruido, las alpinas tienen muchas ventanas voladas, torres de radio derribadas, edificios de metal (es decir, fábricas, centrales eléctricas y obras de construcción) están muy dañados, a veces completamente destruidos. Los vehículos grandes como tractores, autobuses y montacargas son volados desde sus posiciones originales.
F4	207–260	333–418	1.00%	Daño devastante. Los árboles parcialmente desbarcados, los coches se manglen y tiran en el aire, las casas de marco están completamente destruidas y algunas pueden ser barridas, los trenes son volados fuera de las vías del ferrocarril, y los graneros están nivelados.
F5	261–318	419–512	0,10%	Increíble daño. Los coches son mangled y arrojan cientos, posiblemente miles de metros de distancia. Hogares, casas de ladrillo, y pequeñas empresas son barridas, árboles desbarcados, tallos de maíz aplanados o arrancados del suelo, rascacielos sostienen daños estructurales importantes, hierba arrancada del suelo. La madera y cualquier material sólido pequeño se convierten en proyectiles peligrosos.

Básculas Pearson

En 1973, Allen Pearson agregó parámetros adicionales de largo y ancho de camino a la escala de Fujita. Según esta versión, a cada tornado se le asignaría una calificación en la escala de Fujita y dos calificaciones en la escala de Pearson. Por ejemplo, un tornado con clasificación F4 basado en daños con una longitud de trayectoria de 63 millas (101 km) y un ancho de trayectoria de 800 yardas (730 m) se clasificaría como F,P,P 4,4,4. Sin embargo, el uso de las escalas de Pearson no estaba generalizado y seguía siendo más común enumerar directamente la longitud y el ancho de la trayectoria de un tornado.

Clasificaciones de calificación

Para propósitos tales como estudios de climatología de tornados, las calificaciones de la escala de Fujita se pueden agrupar en clases.

Desmantelamiento en los EE. UU.

La escala de Fujita, introducida en 1971 como un medio para diferenciar la intensidad del tornado y el área de la trayectoria, asignó velocidades del viento a los daños que, en el mejor de los casos, eran conjeturas informadas. Fujita y otros reconocieron esto de inmediato y se llevó a cabo un análisis de ingeniería intensivo durante el resto de la década de 1970. Esta investigación, así como investigaciones posteriores, mostró que las velocidades del viento del tornado requeridas para infligir el daño descrito eran en realidad mucho más bajas que la escala F indicada, particularmente para las categorías superiores. Además, aunque la escala proporcionó descripciones generales de los daños que podría causar un tornado, dio poco margen para la resistencia de la construcción y otros factores que podrían causar que un edificio sufra más daños a velocidades de viento más bajas. Fujita trató de abordar estos problemas de alguna manera en 1992 con la Escala Fujita Modificada, pero para entonces estaba semi-retirado y el Servicio Meteorológico Nacional no estaba en condiciones de actualizar a una escala completamente nueva, por lo que en gran parte no se promulgó.

En los Estados Unidos, el 1 de febrero de 2007, la escala Fujita fue desmantelada en favor de lo que los científicos creen que es una escala Fujita mejorada más precisa. Los meteorólogos e ingenieros que diseñaron la escala EF creen que mejora la escala F en muchos aspectos. Da cuenta de los diferentes grados de daño que ocurren con diferentes tipos de estructuras, tanto artificiales como naturales. Los indicadores de daño ampliados y refinados y los grados de daño estandarizan lo que era algo ambiguo. También se cree que proporciona estimaciones mucho mejores de las velocidades del viento y no establece un límite superior en las velocidades del viento para el nivel más alto, EF5. Environment Canada comenzó a utilizar la escala Fujita mejorada en Canadá el 1 de abril de 2013. EE. UU. y Canadá son los únicos países que adoptaron oficialmente la escala Fujita mejorada.