藤田スケール

藤田スケール（Fスケール、/ f u ˈ dʒ iː t ə /）または藤田–ピアソンスケール（FPPスケール）は、主に竜巻が人工構造物や植物に与える被害に基づいて、竜巻の強さを評価するスケールです。公式の藤田スケールのカテゴリは、地上または空中、またはその両方の被害調査の後に気象学者と技術者によって決定されます。状況によっては、地面の渦巻きパターン（サイクロイドマーク）、気象レーダーデータ、目撃証言、メディアの報道、被害画像、および動画記録が利用可能な場合は写真測量またはビデオ測量も考慮されます。藤田スケールは、2007年2月に米国で拡張藤田スケール（EFスケール）に置き換えられました。2013年4月、カナダは、環境カナダ（EC）が評価に使用する31の「特定の被害指標」とともに、藤田スケールに代わってEFスケールを採用しました。^{[1] [2]}

このスケールは、1971年にシカゴ大学のテッド・フジタが、国立暴風雨予報センター/NSSFC（現在の暴風雨予測センター/SPC）の責任者であるアレン・ピアソンと共同で導入しました。このスケールは、経路の長さと幅を考慮して1973年に更新されました。米国では、1970年代後半から、^{[3]竜巻は発生後すぐに評価されるようになりました。フジタスケールは、1950年から}米国海洋大気庁（NOAA）の国立竜巻データベースにスケールが採用されるまでの間に報告された竜巻に遡及的に適用されました。藤田は1916年から1992年までの竜巻を評価し^{[4] [5]}、トルネードプロジェクトのトム・グラズリスは1880年まで遡って米国で発生したすべての既知の重大な竜巻（F2～F5または死亡者を出した竜巻）を評価した。^[6] 藤田スケールは英国以外のほとんどの地域で採用された。 [^要出典]

2007年2月1日、藤田スケールは廃止され、改良藤田スケールが米国で導入されました。^[7]新しいスケールは、風速と竜巻による被害の深刻度をより正確に一致させます。^[要出典]

各被害レベルは風速と関連しているが、藤田スケールは実質的には被害スケールであり、記載されている被害に関連する風速は厳密に検証されていない。強化藤田スケールは、藤田スケールで激しい竜巻による被害をもたらすために必要な風速が過大評価されていることを示唆する研究に基づいて策定された。一流のエンジニアと気象学者による専門家の意見聴取プロセスの結果、EF スケールの風速が得られたが、これは米国の建設慣行に偏っている。EF スケールは、被害パラメータの説明も改善した。^{[引用が必要]}

藤田が導き出した元のスケールは、ボーフォート風力階級とマッハ数階級を滑らかにつなぐように設計された理論的な13段階スケール（F0～F12）であった。F1はボーフォート風力階級の12段階目、F12はマッハ数1.0に相当する。F0は、ボーフォートの風力階級の0段階目がほとんど風がない状態を表すのと同様に、被害がないことを示す位置（ボーフォート風力階級のおよそ8段階目）に置かれた。これらの風速数値から、藤田スケールの各カテゴリに対する被害の質的な説明が作成され、これらの説明を使用して竜巻が分類された。^[8]

藤田がスケールを導出した当時は、風による被害に関する情報はほとんどなく、そのため、当初のスケールは、特定の被害段階における風速範囲について、知識に基づいた推測以上のものを提示するものではなかった。藤田は、木造住宅へのあらゆる被害レベルと予想される風速の限界を網羅するため、実際には F0 から F5 のみを使用するつもりだった。しかし、彼は F6 について「想像を絶する竜巻」と呼び、風速が F5 を超える場合や、被害分析の進歩によってそれが明らかになる可能性を考慮した。^[9]合計で 2 つの竜巻が F6 の評価を受けたが、どちらも後に F5 に格下げされた。^[10]

被害の航空写真に基づき、フジタはオハイオ州ゼニアを襲った1974年のスーパーアウトブレイクで最も強かった竜巻に、暫定的にF6強度±1スケールの評価を与えた。 ^[11] 1977年のバーミンガム・スミスフィールドF5竜巻の被害はテッド・フジタによって調査され、彼は「スミスフィールドの竜巻をF6と評価するアイデアを思いついた」。^[12] 2001年、竜巻の専門家トーマス・P・グラズリスは著書『F5-F6竜巻』で、「私の意見では、F6竜巻がビデオに記録されていたとしたら、それは1995年のテキサス州パンパの竜巻だ」と述べた。^[13] 2023年、オクラホマ州ノーマンの嵐予測センターと国立気象局は、1970年のラボック竜巻は当初F6と評価されていたが、後に公式評価のF5に引き下げられたと発表しました。^[14]

さらに、当初の風速の数値は、各カテゴリーで説明されている被害を引き起こすのに必要な実際の風速よりも高いことが判明しました。この誤差は、カテゴリーが上がるにつれて、特にF3からF5の範囲で、ますます顕著になります。NOAAは、「正確な風速の数値は実際には推測であり、科学的に検証されたことはありません。異なる風速は、場所によって、さらには建物によっても、似たような被害を引き起こす可能性があります。いずれにしても、竜巻被害の徹底的な工学的分析がなければ、その被害を引き起こすのに必要な実際の風速は不明です。」と述べています。^[9]それ以来、エンジニアと気象学者によるより正確な風の推定を使用して、改良藤田スケールが作成されました。

ここでは、6 つのカテゴリを強度の増す順にリストします。^{[引用が必要]}

• 特定の竜巻の評価は、しっかりと建てられた木造住宅に最も深刻な被害を与えるか、または他の被害の工学的分析から得られた同等のレベルの被害を与えます。
• 藤田スケールは強風による被害の深刻度に基づいているため、F5 を超える竜巻は測定不可能な理論上の概念です。フレーム住宅の構造的被害は、F5 の被害を構成する全壊および瓦礫の飛散を超えることはできません。1999年のブリッジ クリーク ムーア竜巻は風速321 mph (517 km/h) を記録しましたが、その計測は地表近くではありませんでした。そのため、風速 319 マイル/時 (513 km/h) を超える竜巻が発生する可能性はあります。

1973年、アレン・ピアソンは藤田スケールに経路長と経路幅のパラメータを追加しました。このバージョンでは、各竜巻に藤田スケールの評価が1つとピアソンスケールの評価が2つ割り当てられます。たとえば、被害に基づいてF4と評価され、経路長が63マイル（101 km）、経路幅が800ヤード（730 m）の竜巻は、F、P、P 4、4、4と評価されます。ただし、ピアソンスケールの使用は広まらず、竜巻の経路長と経路幅を直接記載する方が一般的でした。^[6]

竜巻気候学研究などの目的で、藤田スケールの評価はクラスにグループ化されることがあります。^{[6] [16] [17]}

1971 年に竜巻の強度と進路面積を区別する手段として導入された藤田スケールは、風速を被害に割り当てたが、これはせいぜい推測に過ぎなかった。^[18]藤田らはこれを直ちに認識し、1970 年代の残りの期間を通じて徹底的な工学分析が行われた。この研究とその後の研究により、記述された被害をもたらすために必要な竜巻の風速は、特に上位カテゴリでは、実際には F スケールが示すよりもはるかに低いことが示された。また、このスケールは竜巻が引き起こす可能性のある被害を大まかに説明しているものの、建物の強度や、風速が低い場合に建物がより大きな被害を受ける可能性のあるその他の要因についてはほとんど考慮されていなかった。藤田は 1992 年に修正藤田スケールでこれらの問題にいくらか対処しようとしたが^[19] 、その時点では彼は半引退しており、国立気象局は完全に新しいスケールに更新する立場になかったため、ほとんど制定されなかった。^[20]

米国では、2007年2月1日^[1]に藤田スケールは廃止され、科学者がより正確であると考える改良藤田スケールが採用された。EFスケールを設計した気象学者と技術者は、EFスケールが多くの点でFスケールよりも優れていると考えている。人工と自然の両方の異なるタイプの構造物で発生するさまざまな程度の損害を考慮に入れている。拡張され洗練された損害指標と損害の程度により、いくぶん曖昧だったものが標準化された。また、風速の推定値もはるかに優れていると考えられており、最高レベルのEF5では風速の上限を設定していない。カナダ環境省は、 2013年4月1日からカナダで改良藤田スケールの使用を開始した。 ^[21]米国とカナダは、改良藤田スケールを公式に採用している唯一の国である。

• マーシャル、ティモシー P. (2001)。「藤田スケールの誕生」。ストームトラック。24 (3): 6–10。
• Edwards, Roger ; JG LaDue; JT Ferree; K. Scharfenberg; C. Maier; WL Coulbourne (2013). 「竜巻の強度推定: 過去、現在、そして未来」. Bull. Amer. Meteor. Soc . 94 (5): 641–653. Bibcode :2013BAMS...94..641E. doi : 10.1175/BAMS-D-11-00006.1 . S2CID  7842905.

• 竜巻被害の強化Fスケール（SPC）
• 改良藤田スケール（EFスケール）（SPC）
• 対流性暴風調査の実施ガイド (NWS SR146)
• 竜巻：工学的観点からの考察（NWS SR147）
• 藤田アーカイブ記録（テキサス工科大学）