Escala Fujita: clasificar la furia de los tornados

Tornado clasificado EF4 en la escala Fujita — Tornado devastador clasificado EF4 con daños estructurales importantes.
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Resumen científico

El artículo de Astronoo presenta la escala Fujita, un sistema de clasificación de tornados basado en el análisis de los daños observados más que en la medición directa del viento. Introducida en 1971 por Tetsuya Theodore Fujita y luego reemplazada en 2007 por la escala EF, relaciona las fuerzas mecánicas de cizallamiento y de sustentación con la presión dinámica del viento. Seis categorías, de EF0 a EF5, describen rangos de velocidades estimadas y destrucciones típicas. El artículo expone también los límites del método, en particular su subjetividad y la posible subestimación de los tornados en zonas rurales.

¿Cómo se mide la potencia de un tornado?

Este artículo está dedicado a la escala Fujita, el sistema de referencia que permite clasificar la potencia de un tornado. Pero ¿cómo se mide realmente la fuerza de este fenómeno meteorológico extremo? Contrariamente a lo que podría pensarse, no se utiliza un anemómetro colocado dentro del tornado. Los vientos allí superan a menudo los 300 km/h y destruyen cualquier instrumento a su paso. La respuesta reside, por tanto, en un método indirecto: el análisis de los daños observados tras el paso del tornado. Los investigadores examinan las casas derrumbadas, los árboles arrancados, los vehículos proyectados y deducen la velocidad mínima necesaria para producir tales destrucciones. Este enfoque, ideado en 1971 por el meteorólogo Tetsuya Theodore Fujita, fue perfeccionado en 2007 con la escala EF (Enhanced Fujita). Comprende seis categorías, de EF0 a EF5, cada una asociada a un rango de velocidades y a daños típicos. La escala Fujita sigue siendo hoy la herramienta universal de comunicación sobre el riesgo de tornados, a pesar de sus límites metodológicos.

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¿Qué es la escala Fujita?

Una clasificación basada en los daños

La escala Fujita, introducida en 1971 por el meteorólogo Tetsuya Theodore Fujita (1920-1998), es una herramienta de clasificación de los tornados basada en la intensidad de los daños infligidos a las estructuras humanas y a la vegetación. No mide directamente la velocidad de los vientos, sino que la infiere a partir de los daños observados.

De la escala F a la escala EF

Inicialmente llamada F-Scale, fue reemplazada en 2007 en Estados Unidos por la escala EF (Enhanced Fujita), más precisa y mejor correlacionada con los materiales modernos de construcción.

Principio físico detrás de la evaluación

Un análisis mecánico de las estructuras

La clasificación se apoya en el análisis mecánico de las estructuras dañadas. Se estiman las fuerzas de cizallamiento, de torsión y de sustentación necesarias para producir esos daños.

La presión dinámica del viento

Estas fuerzas están relacionadas con la presión dinámica del viento, $\frac{1}{2} \rho v^2$, donde $\rho$ es la densidad del aire y $v$ la velocidad del viento. Así, un tornado EF5 implica una presión dinámica superior a $10\ \text{kPa}$, capaz de arrancar cimientos enteros.

Las categorías de la escala EF

Seis niveles de EF0 a EF5

La escala EF comprende seis niveles, de EF0 a EF5. Cada nivel corresponde a un rango de velocidades estimadas y a tipos típicos de daños.

Un uso internacional

Se utiliza principalmente en América del Norte, pero existen variantes en otros países (como TORRO en el Reino Unido).

Categorías de la escala Fujita mejorada (EF)
Categoría	Velocidad estimada del viento (km/h)	Tipo de daños típicos	Frecuencia
EF0	105 – 137	Ramas rotas, tejas arrancadas	Muy frecuente
EF1	138 – 178	Tejados dañados, garajes destruidos	Frecuente
EF2	179 – 218	Casas parcialmente destruidas	Moderada
EF3	219 – 266	Muros de carga derrumbados	Rara
EF4	267 – 322	Casas arrasadas, coches proyectados	Muy rara
EF5	>322	Estructuras arrancadas de los cimientos	Excepcional

Límites y controversias

La subjetividad de la estimación

El método de estimación indirecta por los daños introduce cierta subjetividad, ya que las construcciones varían considerablemente en calidad.

Zonas subestimadas

Además, en las zonas rurales con pocas infraestructuras, los tornados potentes pueden ser subestimados por falta de elementos que destruir.

Hacia mediciones en tiempo real

Investigaciones actuales intentan integrar sensores Doppler móviles y drones para afinar las mediciones en tiempo real.

Lo que hay que recordar

Una herramienta central a pesar de sus límites

La escala Fujita sigue siendo una herramienta central en la meteorología de los tornados, a pesar de sus aproximaciones.

Una investigación siempre activa

Al combinar la observación empírica, la dinámica de fluidos y la ingeniería de materiales, permite evaluar la peligrosidad de un fenómeno atmosférico entre los más violentos del planeta. La investigación actual busca correlacionar con mayor precisión las velocidades medidas con los daños constatados para una prevención cada vez más eficaz.

Referencias

FAQ: todo lo que hay que saber sobre la escala Fujita

¿Qué mide realmente la escala Fujita?

La escala Fujita no mide directamente la velocidad del viento. Evalúa la intensidad de un tornado a partir de los daños observados en los edificios, los árboles y los vehículos. Los investigadores estiman después la velocidad de viento mínima necesaria para producir esas destrucciones. Se trata, por tanto, de una medición indirecta, basada en la ingeniería de estructuras y la mecánica de fluidos.

¿Cuál es la diferencia entre la escala Fujita y la escala EF?

La escala Fujita original (F0 a F5) data de 1971. En 2007, Estados Unidos la sustituyó por la escala EF (Enhanced Fujita), que integra indicadores de daños más numerosos y mejor adaptados a las construcciones modernas. Las categorías siguen siendo seis, pero las velocidades estimadas se revisaron a la baja para una misma categoría, ya que la antigua escala a veces sobreestimaba los vientos.

¿Se puede observar un tornado EF5 en Francia?

Los tornados violentos son raros en Francia, pero existen. La mayoría de los casos registrados alcanzan las categorías EF0 a EF2. Algunos eventos históricos, sin embargo, han sido clasificados EF3, o incluso EF4, en particular durante los tornados de Hautmont (2008) o de Dunkerque (1954). Ningún tornado oficialmente clasificado EF5 ha sido documentado en territorio francés hasta la fecha.

¿Cómo determinan los científicos la categoría de un tornado?

Tras el paso de un tornado, un equipo de investigadores se desplaza al lugar y examina los indicadores de daños (DOD, Damage Indicators): tipo de construcción, modo de derrumbe, proyección de escombros, estado de los árboles. Cada indicador está asociado a grados de destrucción (DOD) y a velocidades estimadas. La categoría final corresponde al daño más elevado observado, siempre que la estructura esté correctamente construida.

¿Existen tornados más allá de EF5?

No, la escala se detiene en EF5, que corresponde a vientos estimados superiores a 322 km/h. No se ha definido ninguna categoría superior, porque más allá de ese umbral los daños son tan completos que resulta imposible distinguirlos. Algunos científicos han propuesto una categoría EF6 puramente teórica, pero no se utiliza oficialmente y carece de aplicación operativa.

¿Qué es la escala TORRO?

La escala TORRO (Tornado and Storm Research Organisation) es una clasificación británica que va de T0 a T10, desarrollada en los años 1970. Se utiliza principalmente en el Reino Unido y en Europa. A diferencia de la escala Fujita, combina a la vez la intensidad de los daños y la velocidad de los vientos observada o estimada, lo que la hace más precisa en determinadas situaciones.