这不是EF3! 得州Matador龙卷风简要分析
一个意外
1995年6月上旬美国得州龙卷爆发序列常常被追风者们津津乐道，但六月通常不是得州的龙卷风季，六月下旬的panhandle平原上出现这样强的龙卷更是极不寻常的，这与今年反常的偏南强急流有关。六月Dixie区域还有成体系的多次过程在近几十年几乎仅见。6月21日是一个普通的5%龙卷风险日，但科罗拉多州在这天奉献了该州2015年后最精彩的龙卷盛宴，很少有人把目光放在得州。下图均为当天科罗拉多的龙卷风。
这天巨大的CAPE和极为极为普通的风切是得州夏季日常标配，这不是一个典型的强龙卷条件，但在大平原，OFB(边界线)可以创造奇迹，通常当你看到在大平原往南移动的单体和龙卷，你就应该知道这与OFB有关，其提供的额外幅合与环境中本身巨大的能量有时可以支撑一些最强大的超级单体，偶尔，只是偶尔，还可以催生出最强大的龙卷，Matador龙卷就是这样的一次"偶尔。Panhandle很荒芜，大部分地方是一望无际的野地，连成片的树林都难找，绝大部分Panhandle的龙卷风生命史只会碰到一些电线杆并获得一个EF2评级，哪怕它实际是一个EF5。这个龙卷几乎就击中了一个小镇，造成了四人死亡，后半句诉说着不幸，但前半句的"几乎"又蕴含了幸运，因为没有"几乎"那就是另一个故事。
龙卷的评级带给我们另一个意外:EF3(165mph)。在绝大多数情况下up主都不喜欢多谈评级问题，现阶段EF制风格保守则已是习惯，大部分时候我们都会说某某龙卷评级EF2但它大概率有EF3级别的实力而不会觉得评级本身有问题或者有改进的空间，EF制的普遍低估问题早已被很多风迷接受为是一种不可避免的系统性误差。可能需要提到的是，和台风不同，在谈论这些的时候我们需要把评级和风速区分开来，up主绝对不会去谈风速，因为在几乎所有情况下我们都无法哪怕相对精确的知道某个龙卷风的风速，我们只能谈论评级，而评级所对应的风速基本可以理解为是一种照本宣张的对应法则。历年来有争议的龙卷评级就有不少，比如2021年Mayfield龙卷风高端EF4的评价就一度引起巨大争论，就如工程师马歇尔的论文中所说，Mayfield很可能具备EF5龙卷风的实力，但现有证据只能支持高端EF4的评级。换句话说，在EF制给你设定的条条框框里，你只能无话可说无语凝噎。但对于Matador，一个破坏比Mayfield更强的龙卷却只能得到EF3的评级，还是让up主觉得意料之外，甚至匪夷所思。 这不是EF3 !
地表破坏依然是目前衡量龙卷风强度最好的方式，某种程度上比DOW更好，因为除了移速和不同地表和季节特征带来的影响外，破坏是一个龙卷风综合能力的反应，如同凶案现场遗留下的犯罪证据，它是龙卷强度的"物证"。对于经过居民区的龙卷风，通常最重要的地物指标有四类:房屋破坏、植物破坏、地表破坏、车辆破坏。EF5龙卷风应该对上述地物做到彻底的破坏。EF制制定者马歇尔和负责全国龙卷调查员培训的James Ladue曾经合写过一篇《如何区别EF4和EF5破坏》，足以作为高端风毁判断教科室级别的存在。其中提到了他们认为的标准EF5破坏。下图第一张显示房屋被完全铲平、地基上几乎没有碎屑、有合适的固定(注意用词reasonable)，地面被冲刷、低矮灌木被剥皮、车辆(右侧)被扭曲，图片评价是"soild EF5"。第二张图显示了被扭曲的车辆挂在一片完全扭曲剥皮的树林中，图片评价是"true EF5 damage"，我不能说这就是EF5龙卷应有的标准，因为这两张图分别属于1999 Bridge Creek F5和2011 El Reno EF5，它们都是史上最强级别的龙卷，而不是普通的EF5。
文中还提到了在何种情况下，被铲平的民宅只能给予165mph 高端EF3的评级，案例是2011 Tuscaloosa EF4的一处破坏，可以看到房屋固定非常差，且周围环境破坏很普遍，甚至周围树木大都还有树叶，灌木也非常完好。
但教科书是教科书，具体执行中调查员通常只将绝大部分精力花了在房屋破坏衡量上，除了极个别的WFO外，环境破坏几乎只是用来进一步压强度的工具。对于房屋破坏的过度关注使得龙卷破坏的衡量只取决于锚栓和钉子的细枝末节。在工程专家的眼中美国很少有好房子，尤其是比较穷的农村地区，几乎所有房子都有缺陷，造成这种情况和建筑公司建设中惯性的偷工减料来节省成本有很大关系，这当中的弯弯绕绕几乎可以牵涉到美国国家体制的程度。可当我们回首来看，EF制已经和它的初衷——衡量龙卷风强度 偏离了多少?究竟有几分它还是一个衡量龙卷风强度的制度?它是否本质上变成了一个衡量建筑重量，甚至说的更直白一些，衡量地区之间贫富差距的制度?它是否做到了比它的"前任"F制更好的衡量龙卷风的强度?每个人可以对这些问题有自己的答案。现在我们还是先看看Matador龙卷风造成的破坏以及NWS是如何对其评级的。 Matador龙卷维持约18分钟，行走9.4英里，龙卷前期一直在野地上，生命末期靠近小镇Matador西侧造成破坏并导致四人死亡。龙卷风在此阶段的卫星痕迹极为清晰。
小镇北侧一处民宅被彻底扫平，这是龙卷碰到的第一处住宅，根据冲刷痕迹可判断房屋位于龙卷左侧环流。房屋评级为165mph。
根据马歇尔的说法，这处房屋应当有零星的固定并配有螺栓和螺帽，值得注意的是似乎有水泥地基墙壁破损。
在开始清理前这处房屋周围就几乎找不到任何可观的碎屑，这属于罕见的情况，通常只有mobile home会被龙卷撕扯到碎屑都找不到的程度。如此干净的地基必然满足EF制FR12指标DOD10:slab swept clean，该DOD对应风速范围165-220mph，因此这里是取了最低值。
如前文所介绍，这应当表明尽管该房屋被扫平，但它的质量是最差的一档并且尽管该房屋被扫平但是周围环境破坏完全不能匹配EF4评级。现实情况是否是这样?答案是否定的。 先说第一点，举两个例子，下图分别是2021年3月25日乔治亚州Newton EF4和2022年11月4日得州Powderly EF4龙卷风的170mph EF4破坏点，这都是近年的龙卷。两处房屋的固定更加"零星"，第一张图的房子只用了钉子没有螺栓，两处房屋的碎屑都完全没有切割和拖拽迹象而是完整遗留在地基附近却都得到了EF4评级，Matador的房子具有一定但不是很好的固定，周围没有任何碎屑的情况下只得到了EF3评级，可见NWS即使在保守这条路上都没做到从始至终。
接着说环境破坏。下图第一张可以看到非常强烈的地面草地冲刷，龙卷路径中心地区草地冲刷至棕色，中间是一辆被扔出超过300米扭曲的车辆。图片左下角可以看到被完全剥皮的低矮树木。说实话，仅看这一张图片，up主就倾向于判断龙卷具有EF5实力。
附近另外一辆车只剩下一个引擎一对后车轴，其余部分失踪不见，在附近没有明显湖泊河流和地形遮蔽的情况下倾向于已经被龙卷彻底肢解。直到调查结束路径上至少有两辆车依然无迹可寻。这样的情况在如1990年Stratton NE和2016年Chapman KS龙卷风也有记录，这都是没有EF5房毁但NWS调查员亲承具有EF5实力的龙卷风，其理由就是类似这样的极端环境破坏。
在离房子更远一些的地方，一段被拆卸的列车车厢和一辆完全无法辨认的车子被扔过公路躺在草丛中。注意车里塞的草，这都是龙卷从地里拔出的。
房屋周围的几颗树也被龙卷拔出或从底部折断后卷走，踪迹难寻。
下图为地面视角的冲刷
因此，此处环境破坏不仅没有不匹配EF4，而是达到了极端程度，和过去一些顶尖EF5龙卷造成的破坏无异，甚至可以与《如何区别EF4和EF5龙卷破坏》一文中列举的顶尖EF5的环境破坏相比较。然而不难料想，这些环境破坏在评级中的权重值是0。与之相对的是前述2021年Newnan EF4的170mph破坏点附近车辆均没有移动和破坏迹象，附近树木相当完好。这最终造成了一种离奇现象:几乎任何一个人甚至包括孩子，不需要任何知识储备，仅仅看一段视频就能分辨出Matador龙卷的造成的破坏较Newnan龙卷强烈很多，但经过学富五车的专家们大量认真的实地调查后，结果却相反。 当已经背离初心十万八千里时，当没有一个统一的科学的标准时，这样反常识反直觉的事就会发生。 龙卷随后进入一个小型社区并造成严重破坏
这里有的房屋只剩下一个钢混的避难所站立，地基上没有碎屑。
一家Dollar General被龙卷完全铲平，该破坏获得EF3评级，在今年3月24日密西西比州Rolling Fork龙卷风中一个类似的破坏获得190mph 高端EF4的评级，且Rolling Fork的建筑建造年代更早。
工厂的固定装置直接从水泥地面中被拔出而导致工厂结构失效，大量被龙卷拔出的草是在工厂倒塌后糊在上面的，这表面了工厂倒塌后此处依然有极强的风速。
近距离的照片还显示贴地面斩断的水泥柱子和被移动的停车锚定，这表明了极端的贴地面风速。
附近有大量车辆被龙卷扔出完全扭曲，工程师马歇尔称其中一些他都无法辨认，要知道在Mayfield时他说的是"没有见到起飞的车辆"。Matador龙卷造成车毁足以和大平原历史上一些最强大龙卷风相提并论。
在得州有一种mesquite tree质地十分坚硬，即使在硬木中也属于"硬骨头"，难以扭曲和剥皮，但Matador龙卷对这种树木做出大量极端的破坏,其中许多都被完全剥皮。这甚至让人想到1999年Loyal Valley龙卷风，它常常被人认为是史上最强大龙卷之一，其最重要的原因就是该龙卷对mesquite tree作出的普遍极端破坏。
龙卷对灌木的破坏同样极端，注意下图右侧
树毁现在被EF制的专家们当作为最重要的环境破坏指标，已经成为类似房毁那样的常规标记指标，属于调查规范的一部分。树毁在目前EF制最高上限可达到EF4，在未来新EF制中最高上限很可能可达到EF5。实践中也确实有越来越多WFO给龙卷评价EF4树毁点。而在Matador龙卷全程有如此大量明显最极端级别树毁的情况下Lubbock调查队只是不痛不痒的给一颗软木标记了EF2评级，这真是让人百思不得其解。
他们大可以选择完全无视所有环境破坏，尽管他们肯定知道这不符合调查规范，像这样不痛不痒的标记似乎可以显得他们没有完全违反规范，但般繁衍的态度真和up主小学时候对待暑假作业有一拼。
更有趣的是推上的一位树毁专家在仔细研究后认为这颗被标记为"软木"的树木实际可能也是坚硬的mesquite树种，而且还标错了位置，up主建议如果他们只是想蒙混过关大可以找一棵货真价实的软木来敷衍。可以说即使在EF制的条条框框下，调查队也把所有能想得到的错误都犯了一遍。
龙卷的强悍实力一直维持到路径结尾，此时龙卷已经完全是一个绳状龙卷，其中心碰到的车辆依然扭曲变形无法辨认。
龙卷在此荡平一处房屋，这座房屋具有一定的固定配有螺栓和螺帽但依然被nws给予所能给到的最低评级。
最后说一句，如果nws实在不想做调查大可以不调查或者把事情交给想做且有能力做的WFO而不是像现在这样乱来，这种做法通常会造成糟糕的示范效应，实际上EF制如今极端保守做派就是在各个WFO一轮又一轮的糟糕评级案例中不断示范模仿学习固化中逐渐形成的。当然他们永远有能力去修改这样的做法并且修改这样不合理的评级。 雷达疑云
与龙卷恐怖破坏形成鲜明对比的是其在雷达上的表现完全不值一提，只有40多kt的速度对和极为勉强的tds特征，tds高度最多只有6-7kft，这个组合在雷达算法上只能对应EF1强度，这件事是极为奇怪的，固然雷达强度算法有大量并不准确的情况，但据我所知没有任何一个violent级别龙卷在雷达上表现如此之弱更不要说是EF5级别。如果说考虑到龙卷本身不大且雷达距离龙卷也不近的情况下速度对不强并不奇怪，但碎屑高度如此低着实难以解释，因为碎屑高度和龙卷强度相关性是从原理到实践经过了大量验证的。一个强大的龙卷几乎必然有能力把碎屑抬升到一定的高度，而且这个指标不会因为龙卷距离雷达太远或者龙卷太小而受到很大影响，因此它在算法中有比较大的权重。这个指标最大的局限性是它首先要求龙卷风携带了碎屑，Matador龙卷在生命前期的野地上没有表现出强碎屑特征不奇怪，因为没有东西可卷，可龙卷后期碰到了一定数量的房子却依然没有强碎屑特征，这是为什么?这个问题很多人在问，但我目前没有见过有人可以解答。我在这里尝试做一些猜测。 首先考虑的一种可能性是碎屑高度曾经达到到比较高的高度但时间非常短，夹在两张雷达扫描当中。通常两张雷达扫描间隔在2-3分钟左右，根据Val Caster没有剪辑过的视频来判断，龙卷横过70号公里大约在视频一分半，过镇再次横过公路大约在视频四分半，龙卷经过镇西边居民区时间大约在三分半钟左右，较强的碎屑特征夹在两张扫描的可能性存在但似乎还不能完全解释这个问题。再仔细看龙卷雷达演变，在进入居民区前龙卷一度具有比较强的中层中气旋，此时最低体扫4.5-5kft左右，但这个强中气旋在龙卷进居民区时迅速的崩溃以至于龙卷在做EF5级别破坏时其雷达上速度对极为孱弱。
结合视频和图片资料得到的信息是龙卷在野地上是一个大型的stovepipe龙卷，上大下小
进入居民区前体型缩水且进入雨幕，龙卷在居民区的视频呈现比较模糊，但似乎能隐隐感觉到这是一个比较细的clinder形状龙卷，下半部分看着比上半部分清楚。
随后龙卷逐渐消散
龙卷风形态演变大致示意如下图所示
由此我有一个毫无依据的猜测:龙卷在缩水时期的形态演变并不典型，中气旋的崩溃可能对应了一次动量下传，上半截身子减弱或者消失只留下下半截身子继续前行并造成强悍破坏。这种情况其实在其他一些龙卷的occlusion过程中也有类似情况，通常这样的形态也很难维持很久，而Matador在完成形态转变后也确实只有维持了五分钟，行走2-3英里就寿终正寝。一个只有下半截身子的龙卷或许可以做到短暂维持高端强度的同时不把碎屑射到高空中去。 还是要说明以上说法纯属猜测，我可能连自己都说服不了。不过这也给人提了醒，我知道一些风迷认识到现阶段EF制评级的巨大缺陷因此弃之敝履转而完全相信雷达算法给出的强度，但这样的案例告诉我们雷达算法也可以较实际情况偏差极为巨大。关于龙卷，我们不了解的东西还有很多。
