Fujita-Skala

Fujita-Skala, Beaufort-Skala und Schallgeschwindigkeit (Mach)

Die Fujita-Skala wurde 1971 von Tetsuya Theodore Fujita entwickelt. Sie dient der Schadensklassifikation für Starkwinderscheinungen wie Tornados und Downbursts. 2007 wurde in den USA eine Weiterentwicklung der F-Skala, die Enhanced Fujita-Skala (EF, ‚verbesserte Fujita-Skala‘), eingeführt, die zunehmend Verbreitung findet.

F-Skala

Die F-Skala ist eine 13 Stufen umfassende mathematische Interpolation zwischen der Beaufort-Skala und der Schallgeschwindigkeit (Mach 1). Die Geschwindigkeit v kann als Funktion des Fujita-Skalenwertes F wie folgt dargestellt werden:

${\displaystyle v[\mathrm {m/s} ]=6{,}3\cdot (F+2)^{3/2}}$ bzw. ${\displaystyle v[\mathrm {km/h} ]=22{,}68\cdot (F+2)^{3/2}}$

Zwischen F und der Beaufort-Windstärke B besteht damit folgender empirischer Zusammenhang:

${\displaystyle F\approx 0{,}2601\cdot B-2}$ bzw. ${\displaystyle B\approx 3{,}845\cdot (F+2)}$

Da präzise Messungen der Windgeschwindigkeit oft nicht verfügbar sind, erfolgt die Klassifikation von Tornados oft nach den Schäden, die sie verursachen. Es kommt immer wieder vor, dass erfahrene Meteorologen anhand der Schäden verschiedene F-Klassen für denselben Tornado bestimmen oder Tornados nachträglich hinauf- oder herabgestuft werden.

Die Übertragung der F-Skala auf Europa ist ein weiteres Problem, da sich die europäische Bauweise von Häusern und Größe von Wohnmobilen erheblich von der amerikanischen unterscheidet. Angesichts dieser regionalen Unterschiede in der Bauweise wurde unter Einbeziehung von Vegetationsschäden von TorDACH eine Skala entwickelt, welche auf der gegenüber der Fujita-Skala doppelt so feinen TORRO-Skala basiert und in den Weblinks eingesehen werden kann.

Gelegentlich werden subkritische Tornados, also solche, die keine Schäden verursachen und deren Intensität daher unterhalb von F0 liegt, auch mit negativen Werten auf der F-Skala klassifiziert, also als F-1 oder F-2-Tornados. Analog dazu werden auch auf der TORRO-Skala negative Werte für subkritische Tornados verwendet.^[1]

Einteilung der Fujita-Skala

Stufe	Windgeschwindigkeit		Schäden
	in m/s	in km/h
F0	18–32,5	63–117	Light Damage. Es zeigen sich leichte Schäden an Schornsteinen, abgebrochene Äste und Baumkronen, Entwurzelung flach wurzelnder Bäume und umgeworfene Plakatwände. F0 wurde eingeführt, um Tornados unterhalb von Bft. 12 zu klassifizieren.
F1	32,5–50	118–180	Moderate Damage. Wellblech oder Dachziegel werden abgehoben und Wohnmobile umgeworfen, fahrende PKW werden verschoben.
F2	50–70	181–253	Considerable Damage. Dächer werden als Ganzes abgedeckt, Wohnmobile werden vollständig zerstört, große Bäume werden entwurzelt, leichte Gegenstände werden zu gefährlichen Projektilen. Beispiel: Tornado im Kreis Viersen vom 16. Mai 2018
F3	70–92	254–332	Severe Damage. Dächer und leichte Wände werden abgetragen, Züge entgleisen, Wald wird großteils entwurzelt, LKW und PKW werden umgeworfen oder verschoben, PKW können angehoben werden. Beispiel: Tornado in Bützow
F4	92–116	333–418	Devastating Damage. Holzhäuser mit schwacher Verankerung werden verschoben, schwere Gegenstände werden zu gefährlichen Projektilen. Beispiel: Tornado über Pforzheim
F5	116–142	419–512	Incredible Damage. Holzhäuser werden von ihren Fundamenten gerissen, weit verschoben und zerlegt. Ein Tornado der Stärke F5 kann Asphalt von der Straße schälen. Beispiel: Tri-State Tornado
F6	142–170	513–612	Inconceivable Damage. Offiziell wurde noch kein Tornado der Stärke F6 beobachtet. Die Windgeschwindigkeiten werden in Jetstreams erreicht. Am 3. Mai 1999 wurde in Oklahoma der stärkste Tornado in der Geschichte der USA aufgezeichnet, der Bridge-Creek-Moore-Tornado des Oklahoma Tornado Outbreak. Die obere Fehlertoleranz der gemessenen Windgeschwindigkeiten lag im F6-Bereich. Offiziell wird er als F5 eingestuft.
F7	170–199	612–717	Inconceivable Damage. Theoretische Werte, die bei bodennahen Starkwinden auf der Erde nicht beobachtet werden.
F8	199–230	717–827
F9	230–262	827–943
F10	262–295	943–1063
F11	295–330	1063–1188
F12	330–366	1188–1316	Überschallschnelle Winde werden im Labor im Überschall-Windkanal und im Hyperschall-Windkanal erzeugt.

Enhanced Fujita Scale

Während in Europa Tornados nach der TORRO-Skala klassifiziert werden und die Fujita-Skala nicht offiziell anerkannt ist, ist in den USA die Klassifizierung von Tornados anhand der Fujita-Skala sehr verbreitet. Dort wurde die Fujita-Skala zur sogenannten Enhanced Fujita Scale (abgekürzt EF-Skala) ausgebaut, welche seit dem 1. Februar 2007 die ursprüngliche Fujita-Skala ersetzt. Sie wurde dabei auch um 28 Schadensindikatoren bzw. -typen ergänzt, um eine genauere Klassifizierung zu erlauben.^[2]

Die Skala umfasst die Stufen von EF0 bis EF5, wobei die Schritte zwischen den einzelnen Stufen kleiner sind als in der Fujita-Skala; so spricht man bereits ab einer Geschwindigkeit von 322 km/h (F3/T7) oder 200 mph von einem EF5-Tornado.^[3] Es gibt demnach keine Unterscheidung zwischen einem F4- und F5-Tornado mehr, da etwa bei der verbreiteten Leichtbauweise anhand der verursachten Schäden kein Unterschied in der Intensität mehr festgestellt werden kann.

Einige Tornadoforscher stehen der EF-Skala jedoch kritisch gegenüber; so ist beispielsweise Bernold Feuerstein der Ansicht, dass sehr wohl auch oberhalb von 320 km/h anhand der Schäden differenziert werden könne. Außerhalb der USA ist die EF-Skala nicht anerkannt, was unter anderem daran liegt, dass sie sich zu sehr auf die amerikanische Bauweise stützt. Zudem wurde bei Messungen in Deutschland festgestellt, dass die auf der Skala angegebenen Windgeschwindigkeiten nicht ganz zu den tatsächlich gemessenen Geschwindigkeiten passen.^[4][3]

Enhanced Fujita Scale^[3][2]

Stufe	Windgeschwindigkeit			Schadensbeispiel
	in km/h	in mph	in m/s
EF0	104–137 km/h	65–85 mph	29–37 m/s
EF1	139–177 km/h	86–110 mph	38–49 m/s
EF2	178–217 km/h	111–135 mph	50–61 m/s
EF3	218–265 km/h	136–165 mph	62–74 m/s
EF4	267–322 km/h	166–200 mph	75–89 m/s
EF5	> 322 km/h	> 200 mph	> 90 m/s

Siehe auch

• Wirbelsturm
• Saffir-Simpson-Hurrikan-Windskala
• Winde und Windsysteme

Weblinks

Commons: Fujita-Skala – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

• International Fujita Scale | European Severe Storms Laboratory (englisch)
• Tetsuya Fujita, Inventor of Tornado Scale - The New York Times (englisch)
• Enhanced F Scale for Tornado Damage (englisch)

Einzelnachweise

1. ↑ TORRO- und Fujita-Skala Beschreibung, angepasst für Mitteleuropa (Memento des Originals vom 25. August 2005 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.tordach.org
2. ↑ ^{a b} Enhanced F Scale for Tornado Damage
3. ↑ ^{a b c} Wie sieht die neue Tornado-Skala aus? (Memento des Originals vom 29. November 2014 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/tornadoliste.de
4. ↑ Zerstörerischer Tornado in Oklahoma – auch bei uns möglich? (Memento des Originals vom 29. November 2014 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.wetteran.de