Шкала Фудзиты

Шкала Фудзиты — это классификация интенсивности торнадо, основанная на оценке причинённого ветром ущерба. Разработана профессором Теодором Фудзитой в 1971 году. Шкала позволяет косвенно определить скорость ветра в смерче по степени разрушения построек и повреждения ландшафта. В США с 2007 года используется усовершенствованная версия — расширенная шкала Фудзиты (Enhanced Fujita Scale, EF-шкала).

История создания

До появления шкалы Фудзиты не существовало единого стандарта для оценки силы торнадо. Метеорологи полагались на субъективные описания очевидцев и приблизительные оценки. В 1971 году Теодор Фудзита, работавший в Чикагском университете, совместно с Алленом Пирсоном (Национальная служба погоды США) предложил шкалу, основанную на связи между скоростью ветра и типом разрушений. Первоначально она называлась «Шкала Фудзиты — Пирсона» (FPP). В 1973 году шкала была официально принята Национальной службой погоды США.

Фудзита разработал свою классификацию, анализируя фотографии и описания последствий торнадо, а также используя данные аэродинамических труб. Он выделил 12 уровней (от F0 до F12), но на практике разрушения, соответствующие уровням выше F5, никогда не наблюдались. Уровни F6–F12 были теоретическими и впоследствии исключены из официальных версий шкалы.

Устройство и классификация

Шкала Фудзиты (F-шкала) состоит из шести категорий (F0–F5), каждая из которых соответствует определённому диапазону скоростей ветра и типу характерных разрушений. Оценка производится экспертами после торнадо на основе осмотра повреждённых объектов.

Категории F-шкалы

Расширенная шкала Фудзиты (EF-шкала)

В 2007 году Национальная служба погоды США внедрила расширенную шкалу Фудзиты (EF-шкала), которая является более точной и учитывает современные строительные нормы. Основные отличия от оригинальной шкалы:

• Уточнённые скорости ветра: диапазоны скоростей были скорректированы на основе инженерных исследований. Например, для EF5 скорость ветра составляет более 322 км/ч (200 миль/ч), что ниже, чем в F5 (419 км/ч).
• 28 индикаторов ущерба: вместо общих описаний используются 28 типов объектов (например, жилые дома, школы, магазины, деревья, линии электропередач), для каждого из которых разработаны детальные таблицы повреждений.
• Степени повреждения: для каждого индикатора ущерба определены 8 степеней (от 0 до 8), что позволяет более точно оценить скорость ветра.

EF-шкала имеет те же категории (EF0–EF5), что и оригинальная, но с другими числовыми значениями скоростей. Переход на EF-шкалу позволил снизить количество ошибок при оценке и повысить сопоставимость данных.

Применение

Шкала Фудзиты (и её расширенная версия) используется для:

• Классификации торнадо в метеорологических отчётах и базах данных (например, в Национальном центре климатических данных США).
• Оценки рисков для страховых компаний и органов гражданской защиты.
• Научных исследований климатологии и метеорологии для анализа частоты и интенсивности торнадо.
• Обучения населения и разработки рекомендаций по поведению при угрозе смерча.

В России и странах СНГ шкала Фудзиты не является официально принятой, однако используется в метеорологических справочниках и научных публикациях для описания редких случаев сильных смерчей.

Критика и ограничения

Шкала Фудзиты подвергалась критике по нескольким причинам:

• Субъективность оценки: интенсивность определяется по косвенным признакам (ущербу), а не по прямым измерениям скорости ветра. Один и тот же торнадо может получить разные оценки от разных экспертов.
• Зависимость от качества застройки: в регионах с непрочными строениями (например, в развивающихся странах) ущерб может быть меньше, чем в США, даже при одинаковой скорости ветра. Это приводит к занижению категории.
• Отсутствие прямой связи с метеорологическими параметрами: шкала не учитывает продолжительность торнадо, его ширину или траекторию.
• Неприменимость для водяных смерчей: шкала разработана для наземных торнадо и не подходит для оценки смерчей над водой.

Расширенная шкала EF частично устранила эти недостатки, но сохранила основную проблему — зависимость от качества застройки и субъективность экспертной оценки.

Интересные факты

• Самым мощным торнадо в истории, зафиксированным по шкале Фудзиты, считается торнадо в городе Мур (Оклахома, США) 3 мая 1999 года, получивший категорию F5. Скорость ветра в нём оценивалась в 486 км/ч.
• Теодор Фудзита также разработал шкалу для оценки ущерба от ураганов (шкала Саффира — Симпсона) и классификацию мезомасштабных конвективных систем.
• В 1974 году Фудзита использовал свою шкалу для анализа «Супервспышки» торнадо в США, когда за 18 часов произошло 148 смерчей, из которых 30 были категории F4–F5.
• Оригинальная шкала Фудзиты до сих пор используется в некоторых странах (например, в Канаде и Японии), хотя в США она полностью заменена на EF-шкалу.

Источники

• Fujita, T. T. (1971). «Proposed characterization of tornadoes and hurricanes by area and intensity». SMRP Research Paper, University of Chicago.
• National Weather Service (2007). «The Enhanced Fujita Scale (EF Scale)». NOAA.
• Grazulis, T. P. (1993). «Significant Tornadoes 1680–1991». Environmental Films.
• Доклад Всемирной метеорологической организации (WMO) «Guidelines for Converting between Various Wind Averaging Periods in Tropical Cyclone Conditions» (2010).