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Intensidad del tornado

Daños causados ​​por un tornado en una vivienda del condado de Oklahoma, Oklahoma , durante el brote de tornados del 10 al 13 de mayo de 2010. La intensidad de un tornado es la ...

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Daños causados ​​por un tornado en una vivienda del condado de Oklahoma, Oklahoma , durante el brote de tornados del 10 al 13 de mayo de 2010.

La intensidad de un tornado es la medida de la velocidad del viento y el riesgo potencial que produce . La intensidad se puede medir mediante mediciones in situ o de teledetección , pero como estas no son prácticas para un uso a gran escala, la intensidad generalmente se infiere a partir de indicadores indirectos , como los daños. La escala Fujita , la escala Fujita mejorada y la escala Fujita internacional clasifican los tornados según los daños causados. [ 1 ] [ 2 ] A diferencia de otras tormentas importantes como huracanes y tifones, estas clasificaciones solo se asignan retroactivamente. La velocidad del viento por sí sola no es suficiente para determinar la intensidad de un tornado. [ 3 ] Un tornado EF0 puede dañar árboles y arrancar algunas tejas de los techos, mientras que un tornado EF5 puede arrancar casas bien ancladas de sus cimientos, dejándolas desnudas, incluso deformando grandes rascacielos . La escala TORRO, similar , abarca desde T0 para tornados extremadamente débiles hasta T11 para los tornados más poderosos conocidos. También se pueden analizar los datos del radar Doppler , la fotogrametría y los patrones de remolino del suelo ( marcas cicloidales ) para determinar la intensidad y asignar una clasificación.

Los tornados varían en intensidad independientemente de su forma, tamaño y ubicación, aunque los tornados fuertes suelen ser más grandes que los débiles. La asociación con la longitud y duración de la trayectoria también varía, aunque los tornados de trayectoria más larga (y de mayor duración) tienden a ser más fuertes. [ 4 ] En el caso de los tornados violentos, solo una pequeña porción del área de la trayectoria es de intensidad violenta; la mayor parte de la intensidad más alta proviene de subvórtices . [ 5 ] En Estados Unidos, el 80% de los tornados se clasifican como EF0 o EF1 (equivalente a T0 a T3). La tasa de ocurrencia disminuye rápidamente con el aumento de la fuerza; menos del 1% se clasifican como violentos (EF4 o EF5, equivalente a T8 a T11). [ 6 ]

Historial de mediciones de intensidad de tornados

Diagrama de la escala Fujita en relación con la escala de Beaufort y la escala del número de Mach .

Durante muchos años, antes de la llegada del radar Doppler, los científicos se basaron en estimaciones fundamentadas de la velocidad del viento de los tornados. La única evidencia que indicaba las velocidades del viento encontradas en los tornados eran los daños dejados por los tornados que azotaban áreas pobladas. Algunos creían que alcanzaban las 400 millas por hora (640 kilómetros por hora) ; otros pensaban que podrían superar las 500 millas por hora (800 km/h) , e incluso ser supersónicos . Todavía se pueden encontrar estas estimaciones incorrectas en algunas publicaciones antiguas (hasta la década de 1960), como la escala de intensidad Fujita original desarrollada por el Dr. Tetsuya Theodore "Ted" Fujita a principios de la década de 1970. Sin embargo, se pueden encontrar relatos (por ejemplo (Asegúrese de desplazarse hacia abajo) de un trabajo notable realizado en este campo por un soldado del Ejército de los Estados Unidos, el sargento John Park Finley .

En 1971, el Dr. Fujita introdujo la idea de una escala para medir la velocidad de los vientos de los tornados. Con la ayuda de su colega Allen Pearson , creó y presentó en 1973 lo que se conocería como la escala Fujita. La F en F1, F2, etc., significa Fujita. La escala se basaba en la relación entre la escala de Beaufort y la escala del número Mach ; el extremo inferior de F1 en su escala corresponde al extremo inferior de B12 en la escala de Beaufort, y el extremo inferior de F12 corresponde a la velocidad del sonido a nivel del mar, o Mach 1. En la práctica, a los tornados solo se les asignan las categorías F0 a F5.

La escala TORRO, creada por la Organización de Investigación de Tornados y Tormentas (TORRO) , se desarrolló en 1974 y se publicó un año después. La escala TORRO tiene 12 niveles, que cubren un rango más amplio con graduaciones más precisas. Va desde un T0 para tornados extremadamente débiles hasta un T11 para los tornados más poderosos conocidos. T0–T1 corresponde aproximadamente a F0, T2–T3 a F1, y así sucesivamente. Si bien T10–T11 sería aproximadamente equivalente a F5, el tornado más alto clasificado hasta la fecha en la escala TORRO fue un T8. [ 7 ] [ 8 ] Existe cierto debate sobre la utilidad de la escala TORRO sobre la escala Fujita : si bien puede ser útil para fines estadísticos tener más niveles de fuerza de tornado, a menudo el daño causado puede ser creado por un amplio rango de vientos, lo que hace difícil reducir el tornado a una sola categoría de la escala TORRO.

La flecha del Servicio Meteorológico Nacional muestra la escala Fujita mejorada. Esta incluye una palabra descriptiva y un rango de velocidad del viento para cada nivel de la escala.

Las investigaciones realizadas a finales de los años 80 y 90 sugirieron que, incluso con la escala Fujita, los vientos de los tornados se sobreestimaban notablemente, especialmente en el caso de tornados significativos y violentos. Por ello, en 2006, la Sociedad Meteorológica Estadounidense introdujo la escala Fujita mejorada ( EF), para ayudar a asignar velocidades de viento realistas a los daños causados ​​por los tornados. Los científicos diseñaron la escala específicamente para que un tornado evaluado con la escala Fujita y la escala Fujita mejorada recibiera la misma clasificación. La escala EF es más específica al detallar los grados de daño en diferentes tipos de estructuras para una velocidad de viento determinada. Mientras que la escala F va de F0 a F12 en teoría, la escala EF tiene un límite en EF5, que se define como "vientos ≥ 200 millas por hora (320 km/h) ". [ 9 ] En los Estados Unidos, la escala Fujita mejorada entró en vigor el 2 de febrero de 2007 para las evaluaciones de daños por tornados y la escala Fujita ya no se utiliza. 

La primera observación que confirmó la existencia de vientos F5 tuvo lugar el 26 de abril de 1991. Un tornado cerca de Red Rock, Oklahoma , fue monitoreado por científicos mediante un radar meteorológico Doppler portátil , un dispositivo experimental que mide la velocidad del viento. Cerca del punto de máxima intensidad del tornado, registraron una velocidad del viento de 115 a 120 metros por segundo (260 a 270 millas por hora; 410 a 430 kilómetros por hora) . Si bien el radar portátil tenía una incertidumbre de ± 5 a 10 metros por segundo (11 a 22 mph; 18 a 36 km/h) , esta lectura probablemente se encontraba dentro del rango F5, lo que confirmaba que los tornados eran capaces de generar vientos violentos sin precedentes en el planeta.  

Ocho años después, durante el brote de tornados de Oklahoma del 3 de mayo de 1999, otro equipo científico estaba monitoreando un tornado excepcionalmente violento (uno que finalmente mató a 36  personas en el área metropolitana de Oklahoma City ). Alrededor de las 7 p. m., registraron una medición de 301 ± 20 millas por hora (484 ± 32 km/h) , [ 10 ] 50 millas por hora (80 km/h) más rápido que el récord anterior. Aunque esta lectura está un poco por debajo de la clasificación teórica F6, la medición se tomó a más de 100 pies (30 metros) de altura, donde los vientos suelen ser más fuertes que en la superficie. Para clasificar los tornados, solo se tienen en cuenta las velocidades del viento en la superficie o las velocidades del viento indicadas por los daños resultantes del tornado. Además, en la práctica, no se utiliza la clasificación F6.      

Aunque los científicos han teorizado durante mucho tiempo que podrían producirse presiones extremadamente bajas en el centro de los tornados, ninguna medición lo confirma. Algunos barómetros domésticos habían sobrevivido a pasadas cercanas de tornados, registrando valores tan bajos como 24 pulgadas de mercurio (810 hectopascales) , pero estas mediciones eran muy inciertas. [ 11 ] En 2003, un equipo de investigación estadounidense logró lanzar dispositivos llamados "tortugas" a un tornado F4, y uno de ellos midió una caída de presión de más de 100 hectopascales (3,0 inHg) cuando el tornado pasó directamente por encima. [ 12 ] Aun así, los tornados son muy variados, por lo que los meteorólogos siguen investigando para determinar si estos valores son típicos o no. 

En 2018, el Laboratorio Europeo de Tormentas Severas, junto con otras agencias meteorológicas europeas, creó la escala Fujita Internacional . A diferencia de las otras tres escalas (Fujita, Fujita Mejorada y TORRO), la escala Fujita Internacional presenta velocidades del viento superpuestas dentro de sus clasificaciones. El tornado de mayor intensidad en la escala IF fue el tornado de Moravia del Sur de 2021 , clasificado como IF4. [ 13 ]

El 28 de mayo de 2019, el cazador de tormentas y meteorólogo Reed Timmer , junto con el Equipo Dominator, lanzó una sonda meteorológica especialmente diseñada, acoplada a un cohete, hacia el violento tornado Linwood EF4 , en el este de Kansas . La sonda de investigación fue lanzada desde su vehículo de investigación de tormentas Dominator 3 al sur de Lawrence , hacia el mesociclón de la supercélula tornádica principal , y alcanzó una altura máxima de 11.914 m (39.088 pies) sobre el nivel del mar en la troposfera antes de caer en picado dentro de la ciudad de Leavenworth . Durante su vuelo pseudolagrangiano de 30 minutos dentro de la circulación tornádica, la sonda cohete registró vientos instantáneos de 85,1 m/s (306 km/h; 190 mph) y una caída máxima de la presión barométrica de -113,5 hPa . El Servicio Meteorológico Nacional clasificó finalmente el tornado como EF4 de baja intensidad, con vientos estimados de 270 km/h (170 mph ) , lo que contradice los hallazgos del Equipo Dominator, que registraron vientos de 85,1 m/s. Reed Timmer y su equipo fueron el primer equipo de investigación de cazadores de tormentas en utilizar el método de sondas cohete para medir la intensidad de los tornados. [ 14 ] [ 15 ]       

Intensidad típica

En Estados Unidos, los tornados F0 y F1 (T0 a T3) representan el 80 % del total. Su frecuencia disminuye rápidamente con el aumento de la intensidad : los tornados violentos (F4/T8 o superiores) representan menos del uno por ciento de todos los informes de tornados. [ 6 ] A nivel mundial, los tornados fuertes constituyen un porcentaje aún menor del total. Los tornados violentos son extremadamente raros fuera de Estados Unidos y Canadá.

Los tornados F5 y EF5 son raros. En Estados Unidos, suelen ocurrir solo una vez cada pocos años, [ 16 ] y representan aproximadamente el 0,1 por ciento de los tornados confirmados. [ 17 ] Se informó de un tornado F5 en Elie, Manitoba , Canadá, el 22 de junio de 2007. [ 18 ] Antes de eso, el último F5 confirmado fue el tornado de Bridge Creek-Moore de 1999 , que mató a 36 personas el 3 de mayo de 1999. [ 19 ] Se han producido diez tornados EF5 en los Estados Unidos, en Greensburg, Kansas , el 4 de mayo de 2007 , Parkersburg, Iowa, el 25 de mayo de 2008 , Filadelfia, Misisipi , Hackleburg, Alabama , Smithville, Misisipi y Rainsville, Alabama (cuatro tornados separados) el 27 de abril de 2011 , Joplin, Misuri, el 22 de mayo de 2011 , El Reno, Oklahoma , el 24 de mayo de 2011 , Moore, Oklahoma , el 20 de mayo de 2013 , [ 16 ] y Enderlin, Dakota del Norte, el 2 de junio 20, 2025 . [ 20 ]

Daños típicos

Un tornado típico tiene vientos de 180 km/h o menos, mide unos 76 metros de diámetro y recorre aproximadamente 1,6 kilómetros antes de disiparse. Sin embargo, el comportamiento de los tornados es variable; estas cifras representan únicamente probabilidades estadísticas.   

Dos tornados que se ven casi iguales pueden producir efectos drásticamente diferentes. Asimismo, dos tornados que se ven muy diferentes pueden producir daños similares, porque los tornados se forman mediante varios mecanismos diferentes y también siguen un ciclo de vida que hace que un mismo tornado cambie de apariencia con el tiempo. Las personas que se encuentran en la trayectoria de un tornado nunca deben intentar determinar su intensidad mientras se acerca. Entre 1950 y 2014 en Estados Unidos, 222  personas murieron a causa de tornados (E)F1 y 21 a causa de tornados (E)F0. [ 23 ] [ 24 ]

Tornados débiles

Alrededor del 60-70 por ciento [ 25 ] de los tornados se clasifican como EF1 o EF0, también conocidos como tornados "débiles". Pero "débil" es un término relativo para los tornados, ya que incluso estos pueden causar daños significativos. Los tornados F0 y F1 suelen ser de corta duración; desde 1980, casi el 75 por ciento de los tornados clasificados como débiles permanecieron en tierra durante 1 milla (1,6 km) o menos. [ 19 ] Sin embargo, en este tiempo pueden causar tanto daños como víctimas mortales. 

Los daños de tipo EF0 (T0–T1) se caracterizan por daños superficiales en estructuras y vegetación. Las estructuras bien construidas suelen permanecer intactas, aunque a veces sufren rotura de ventanas, con daños menores en techos y chimeneas . Las vallas publicitarias y los letreros grandes pueden ser derribados. Los árboles pueden sufrir la rotura de grandes ramas y ser arrancados de raíz si tienen raíces poco profundas. Cualquier tornado confirmado que no cause daños (es decir, que permanezca en campos abiertos) también se clasifica normalmente como EF0, incluso si sus vientos le hubieran dado una clasificación superior. Sin embargo, algunas oficinas del Servicio Meteorológico Nacional (NWS ) han clasificado estos tornados como EFU (EF-Desconocido) debido a la falta de daños. [ 26 ]

Los daños causados ​​por tornados EF1 (T2-T3) han provocado un número significativamente mayor de víctimas mortales que los causados ​​por tornados EF0. A este nivel, los daños a casas móviles y otras estructuras temporales son considerables, y los automóviles y otros vehículos pueden ser arrastrados fuera de la carretera o volcarse. Las estructuras permanentes pueden sufrir daños importantes en sus techos.

Tornados importantes

Los tornados EF2 (T4-T5) se consideran de categoría "significativa" en el extremo inferior de la escala, pero son más fuertes que la mayoría de los ciclones tropicales (aunque estos últimos afectan una zona mucho mayor y sus vientos duran mucho más). Las estructuras bien construidas pueden sufrir daños graves, incluyendo la pérdida del techo, y en las estructuras mal construidas puede producirse el derrumbe de algunas paredes exteriores. Las casas móviles, en particular, quedan destruidas. Los vehículos pueden ser levantados del suelo y los objetos ligeros pueden convertirse en pequeños proyectiles , causando daños fuera de la trayectoria principal del tornado. En las zonas boscosas, un gran porcentaje de los árboles se parten o son arrancados de raíz.

Los daños de un tornado EF3 (T6-T7) representan un grave riesgo para la vida y la integridad física, y marcan el punto en el que, estadísticamente, un tornado se vuelve significativamente más destructivo y mortal. Pocas partes de los edificios afectados permanecen en pie; las estructuras bien construidas pierden todas las paredes exteriores y algunas interiores. Las casas sin anclaje son arrastradas, y las que tienen un anclaje deficiente pueden colapsar por completo. Los vehículos pequeños y objetos de tamaño similar son levantados del suelo y lanzados como proyectiles. Las zonas boscosas sufren una pérdida casi total de vegetación, y puede producirse el descortezamiento de algunos árboles. Estadísticamente hablando, EF3 es el nivel máximo que permite un refugio residencial razonablemente efectivo en una habitación interior de la planta baja, la más cercana al centro de la casa (el procedimiento de refugio contra tornados más extendido en Estados Unidos para quienes no tienen sótano ni refugio subterráneo).

Tornados violentos

Los daños causados ​​por un tornado EF4 (T8–T9) suelen resultar en la pérdida total de la estructura afectada. Las casas bien construidas se reducen a un pequeño montón de escombros de tamaño mediano sobre los cimientos. Las casas con anclaje deficiente o inexistente son arrasadas por completo. Los vehículos grandes y pesados, incluidos aviones , trenes y camiones grandes, pueden ser empujados, volcados repetidamente o levantados y lanzados. Los árboles grandes y sanos quedan completamente descortezados y partidos cerca del suelo o arrancados de raíz y convertidos en proyectiles voladores. Los automóviles y objetos de tamaño similar pueden ser levantados y lanzados a distancias considerables. Se espera que los daños causados ​​por un tornado EF4 arrasen incluso las casas mejor construidas, por lo que la práctica común de refugiarse en una habitación interior en la planta baja de una vivienda resulta insuficiente para garantizar la supervivencia. Un refugio contra tormentas, un refugio antibombas, un sótano reforzado u otro refugio subterráneo puede proporcionar una seguridad sustancial contra los tornados EF4. [ 27 ]

Los daños de un tornado EF5 (T10–T11) representan el límite superior de la potencia de un tornado, y la destrucción es casi siempre total. Un tornado EF5 arranca casas bien construidas y ancladas de sus cimientos y las eleva por los aires antes de pulverizarlas, lanzando los escombros a kilómetros de distancia y arrasando los cimientos. Las grandes estructuras reforzadas con acero, como las escuelas, quedan completamente arrasadas. Los tornados de esta intensidad tienden a destrozar y arrasar la hierba y la vegetación bajas. Los daños de un tornado EF5 generan muy pocos escombros estructurales reconocibles, ya que la mayoría de los materiales se reducen a una mezcla gruesa de pequeñas partículas granulares y se dispersan uniformemente a lo largo de la trayectoria del tornado. Los vehículos grandes de varias toneladas con estructura de acero y la maquinaria agrícola a menudo quedan destrozados hasta quedar irreconocibles y son lanzados a kilómetros de distancia o reducidos por completo a partes irreconocibles. La descripción oficial de estos daños resalta la naturaleza extrema de la destrucción, señalando que "ocurrirán fenómenos increíbles". Históricamente, esto ha incluido demostraciones de poder como el derribo de rascacielos , la excavación de grandes zanjas en el suelo , el arranque de techos de búnkeres contra tornados , el colapso de plataformas petrolíferas pesadas , la destrucción de comunidades enteras , el descarrilamiento y lanzamiento de varios vagones de tren y el desprendimiento del asfalto de las carreteras . A pesar de su relativa rareza, los daños causados ​​por los tornados EF5 representan un peligro desproporcionado para la vida y la integridad física; desde 1950 en Estados Unidos, solo 60 tornados (0,1 % de todos los informes) han sido designados como F5 o EF5, y sin embargo, estos han sido responsables de más de 1300 muertes y 14 000 heridos (21,5 % y 13,6 %, respectivamente). [ 19 ] [ 28 ]

Puntuación de intensidad del brote

A finales de 2023, el meteorólogo y experto en tornados estadounidense Thomas P. Grazulis creó el Índice de Intensidad de Brote (OIS, por sus siglas en inglés) como una forma de clasificar los brotes de tornados . [ 30 ] [ 31 ] Para el índice, solo se cuentan los tornados significativos: los tornados F2/EF2 reciben 2 puntos cada uno, los tornados F3/EF3 reciben 5 puntos cada uno, los tornados F4/EF4 reciben 10 puntos cada uno y los tornados F5/EF5 reciben 15 puntos cada uno. [ 30 ] El número total de puntos determina la calificación del brote, que se divide en siete categorías. [ 30 ]

Listas de brotes

superbrotes

Se han producido tres brotes de tornados que obtuvieron más de 250 puntos en el OIS, alcanzando la categoría de "Superbrote". [ 30 ]

brotes históricos

Se han registrado 44 brotes de tornados que obtuvieron al menos 120 puntos, pero menos de 249 en el OIS, alcanzando la categoría de "Brote histórico". [ 30 ]

brotes devastadores

Se han producido varios brotes de tornados que obtuvieron al menos 80 puntos, pero menos de 120 en el OIS, alcanzando el estatus de "Brote devastador". [ 30 ]

brotes importantes

Se han producido varios brotes de tornados que obtuvieron al menos 30 puntos, pero 79 o menos en el OIS, alcanzando el estatus de "Brote Mayor". [ 30 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ NOAA: Escala de daños por tornados de Fujita
  2. ↑ Escalas de daños por tornados: Escala Fujita y Escala Fujita mejorada
  3. ↑ Schultz, Colin. "Así es como funciona la escala Fujita mejorada y así es como se ve" . Revista Smithsonian . Consultado el 14 de septiembre de 2022 .
  4. ↑ Brooks, Harold E. (2004-04-01). "Sobre la relación entre la longitud y el ancho de la trayectoria de un tornado y su intensidad" . Weather and Forecasting . 19 (2): 310– 319. Bibcode : 2004WtFor..19..310B . doi : 10.1175/1520-0434(2004)019 < 0310:OTROTP > 2.0.CO ; 2 .
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