La nueva escala mejorada de Fujita (Enhanced Fujita Scale)

  

 

Hacia mediados de los años 70 del siglo pasado, el National Weather Service adoptó como herramienta para medir la intensidad de los tornados una escala que Ted Fujita había creado en el año 1971, en la Universidad de Chicago. En esta escala (figura 1) se intentaba relacionar otras dos escalas: la Beaufort, de vientos, y la Match, de velocidad. Dividió la diferencia que hay entre Match 1.0 (la velocidad del sonido) y Beaufort 12 (73 mph ó 117 Km/h) en 12 incrementos, y las agrupó en 6 intervalos, dando lugar a una escala de 6 pasos, de F0 a F5, conocida hoy en día como la Escala Fujita.

  

 

Esta escala, como se puede comprobar, en realidad tiene 13 pasos diferentes, pero, hasta la fecha todos los tornados registrados están comprendidos en los seis primeros intervalos. Fujita además describió los daños que se podrían observar a posteriori una vez el tornado hubiera pasado por una zona determinada. Y se terminó de confeccionar la escala Fujita (figura 2).

 

 

De esta forma, esta escala se basa en la destrucción causada por un tornado en las infraestructuras, tanto artificiales como naturales, y no en el tamaño ni en la velocidad efectivamente medida, ya que desafortunadamente, no sólo es muy difícil encontrarse con un tornado y acercarse a medirlo, si no que es prácticamente imposible medir con precisión la intensidad de sus vientos. La categorización se hace a posteriori, viendo la destrucción causada. Es decir, se mira antes en la parte derecha de la tabla, en busca de una descripción apropiada de los daños, y luego se infieren los vientos que lo originan.

 

 

Sin embargo, no todo es tan fácil como parece. Las relaciones entre daños y velocidad que los originan no son tan simples y, en muchas ocasiones, no se dispone de daños visibles para categorizar el tornado, ya que, a pesar de haberse producido (confirmándolo de manera visual), no ha tocado estructuras importantes, y se ha deslizado por campos o zonas libres de las mismas. Muchos científicos, además, han puesto en duda esta escala al no estar calibrada y algunos ingenieros también, al irse conociendo cada vez más las reacciones de ciertos materiales de construcción y sus umbrales de estrés ante estas agresiones atmosféricas.

 

Más aún, la escala Fujita se aplica a todo el episodio tornádico, cuando en muchos los casos descritos, la parte más violenta del tornado (un F5, por ejemplo) sólo se produce en el 5% del tiempo total de duración del episodio. ¿Es entonces un F5? Incluso el mismo Fujita entendía la complejidad de categorizar un tornado y de seguir su rastro, su no linearidad y fluctuación continua en todas sus características, dirección, intensidad, anchura, duración, etc.

 

Él mismo propuso una escala modificada, en la cual se incluían determinados tipos de daños encontrados, y se sumaban o restaban grados en función de los materiales de construcción, pero desgraciadamente no completó su idea.

 

 

Así pues, se necesitaban más indicadores de daños que pueden encontrarse tras el paso de un tornado, además de una recalibración de los vientos asociados con la escala F. Esto daría como resultado una mejor correlación entre los daños producidos y los vientos que los originan. Deberían tenerse en cuenta qué tipo de construcciones son afectadas: no es lo mismo el efecto de un F3 en un pajar que en un edificio de hormigón. Por pedir, esta escala debería ser expandible, flexible, extensible, que no se quedara anticuada, que adaptara bien a modificaciones.

 

El comité de veinte expertos que diseñó la nueva escala –reunidos en Grapevine, Texas, en marzo de 2001- tuvo cuidado además, de continuar la base de datos histórica de categorizaciones de tornados, es decir, hacerla compatible con la nueva escala, y sobre todo, de atender la información proveniente de los usuarios de la misma.

 

Aparecen entonces dos nuevos conceptos:

 

 

Tanto unos como otros pueden ser modificados en su contenido, así como pueden ser ampliadas las listas que los contienen. Se identifican 28 Indicadores de Daño (28 DIs), y cada uno de ellos puede tener varios Grados de Daño diferentes (DoD). Los DIs se agrupan básicamente en edificios, estructuras y árboles. Los DoD van en secuencia ascendente, es decir, cada nuevo grado de daño (DoD) requiere una velocidad estimada de viento mayor que el anterior. El daño para cada DI varía desde el primer síntoma de que algo se ha “roto” hasta la completa destrucción de ese determinado DI (una casa, un árbol, una señal de tráfico, por ejemplo).

 

Empecemos por mostrar la lista de los 28 DIs. Hay que hacer notar que la misma está totalmente basada en el tipo de edificaciones y estructuras que se encuentran en las Grandes Llanuras americanas de Texas y Oklahoma, evidentemente el lugar donde más tornados se producen. La fuente de esta lista es el Storm Prediction Center, perteneciente al National Weather Service (NWS, SPC).

 

 

 

Tal y como se ha comentado, para cada indicador DI, existen una serie de DoD. Queda fuera del ámbito de este trabajo la descripción y traducción de cada uno de ellos. Se pueden encontrar en la siguiente dirección: http://www.spc.noaa.gov/efscale/ef-ttu.pdf, sin embargo, a modo de ejemplo, se incluyen los DOD pertenecientes al DI FR12, o DI número 2, es decir, una residencia o chalet para una o dos familias.

 

Typical Construction

 

• Asphalt shingles, tile, slate or metal roof covering

• Flat, gable, hip, mansard or mono-sloped roof or combinations thereof

• Plywood/OSB or wood plank roof deck

• Prefabricated wood trusses or wood joist and rafter construction

• Brick veneer, wood panels, stucco, EIFS, vinyl or metal siding

• Wood or metal stud walls, concrete blocks or insulating-concrete panels

• Attached single or double garage

 

La columna EXP (EXPected wind) indica la velocidad estimada, en millas por hora, a la cual se produce ese determinado nivel de daño en ese determinado indicador. Es decir, en la tabla 2, un viento estimado en 122 mph (DOD 5), hará que una casa unifamiliar como la descrita (FR12) se desplace de sus cimientos.

 

La columna LB (Lower Bound) indica el límite inferior estimado para que se produzca dicho daño, mientras que la columna UB (Upper Bound), es el límite superior. Por debajo del LB, el DOD sería el anterior (4), mientras que por encima del UB, sería el superior (6).

Vemos ahora una tabla de correlación entre la anterior escala F y la nueva escala mejorada.

 

Veamos un ejemplo: un tornado destruye la mayoría de las paredes de una serie de casas, tirándolas abajo. Se determina que en ese barrio, el tipo de indicador (DI) es FR12, es decir, son casas tipo chale o residencia unifamiliar o con máximo dos familias. La típica construcción hecha de ladrillos. El DOD (grado de daño, de la tabla 2, indica que se trata de un DOD 9, es decir, con vientos variables entre 127 y 178 mph, y una racha estimada en 152 mph. Comprobamos entonces en la tabla 3 que pertenece al rango 136-165, y por lo tanto es un EF-3.

 

En cuanto a su compatibilidad con la anterior escala F, se determina una tabla derivada que relaciona ambas, en donde un determinado número F, por ejemplo F3, se mantiene en la nueva escala EF, es decir, un F3 antiguo será un EF3, aunque el rango de velocidad de vientos alcanzado sea diferente, como se puede ver en la tabla 3.

 

Esta nueva escala es algo más complicada que la anterior, y requiere un entrenamiento previo a la categorización. Además, ha variado sustancialmente la intensidad de los vientos necesarios para la categorización de un tornado, especialmente a partir de los EF-3, habiendo disminuido significativamente la intensidad necesaria para alcanzar determinado rango. Parece ser que la antigua escala F sobreestimaba la velocidad del viento para producir los destrozos descritos en cada escalón. Ahora un EF5 operacional describe destrozos producidos por rachas de viento de 3 segundos estimados en superiores a 200 mph (320 km/h).

 

 

http://www.spc.noaa.gov/efscale/ - Storm Prediction Center

http://www.spc.noaa.gov/faq/tornado/ef-ttu.pdf - Descripción de DI y DOD (en inglés)

http://www.wdtb.noaa.gov/courses/EF-scale/index.html - Recursos de aprendizaje (en inglés)

http://en.wikipedia.org/wiki/Enhanced_Fujita_Scale - Wikipedia

 

Esta entrada se publicó en Reportajes en 04 Oct 2007 por Francisco Martín León