IL TORNADO – La furia distruttiva della natura

Pubblicato: 27 ottobre 2010 in Meteorologia

Il Tornado – La furia distruttiva della natura

I tornado, o trombe d’aria, sono violenti vortici d’aria che si originano alla base di un cumulonembo e giungono a toccare il suolo. I tornado sono associati quasi sempre a temporali molto violenti, possono percorrere centinaia di chilometri e generare venti di 500 km/h. I tornado sono fenomeni meteorologici altamente distruttivi, nell’area mediterranea rappresentano il fenomeno più violento verificabile. Il tornado si presenta come un imbuto che si protende dalla base del cumulonembo fino al terreno o alla superficie marina. Il tornado che si verifica sulla terra ferma (la maggior parte), solleva una grande quantità di polvere e detriti che accompagna il loro moto fino alla dissipazione. Il diametro della base di un tornado varia dai 100 ai 500 metri, ma in casi eccezionali sono stati registrati tornado con diametro di base superiore al 1 km. L’altezza di un tornado può variare tra i 100 e i 1000 metri, in relazione alla distanza tra suolo e base del cumulonembo. I tornado più violenti, tendono a presentarsi come imbuti con confini lineari, in generale i più deboli si presentano con una forma sinuosa che si assottiglia progressivamente con l’inizio della dissipazione.

Processo di formazione

Il processo di formazione di un tornado è legato a caratteristiche atmosferiche particolari. Le condizioni propizie per la formazione di cumulonembi si trovano negli ambienti fortemente instabili, caratterizzati da venti variabili a seconda dell’altezza e dalla presenza di una massa di aria calda e umida, sovrastata da quella fredda e secca ad un’altezza di circa 1500 metri. Nel caso l’aria a bassa quota venga costretta a risalire, a causa di perturbazioni e fronti d’aria, allora salendo si raffredda, si espande, innesca la condensazione e infine la formazione di una nube avente una base appiattita. A questo punto queste parti d’aria si riscaldano fino a una temperatura maggiore dell’ambiente, quindi acquisiscono la libertà di salire ulteriormente a una velocità elevatissima (250 km all’ora) formando un cumulonembo torreggiante. Quando queste parti d’aria riscendono dalla stratosfera si incanalano ai lati del cumulonembo dando luogo all’incudine del tornado.

Normalmente un fenomeno temporalesco sviluppa dei moti ventosi al suo interno più o meno rettilinei; in alcuni casi, invece, il moto ventoso che genera il cumulonembo può dar vita a vortici, ovvero alla formazione di moti circolatori all’interno e all’esterno della nube. Questi vortici, in determinate situazioni, danno origine a tornado. La nascita dei moti vorticosi può avere cause molteplici: la più comune è che la turbolenza vorticosa sia originata dal contrasto tra la corrente ascensionale e quella discendente del temporale; in questo caso i tornado generati sono di norma di debole intensità e di breve durata. L’altra possibilità è che il moto vorticoso nasca insieme alla formazione temporalesca e ne determini lo sviluppo producendo al suo interno un sistema rotatorio e in questo caso si parla di mesocicloni. La formazione dei mesocicloni dipende dal fenomeno del windshear (vento variabile), una particolare circolazione atmosferica che si verifica solamente in presenza di venti variabili di intensità e direzione in quota progressiva. Queste condizioni stimolano lo sviluppo di moti rotatori in una zona di instabilità atmosferica, l’intensità dei temporali che si formano in presenza di windshear aumenta notevolmente. Un’altra condizione utile alla formazione di un tornado è la presenza di correnti fredde in quota (correnti a getto) che alimentano il moto convettivo del cumulonembo e ne stimolano la rotazione. Queste condizioni atmosferiche danno vita a temporali di notevole intensità, potenzialmente capaci di generare dei tornado. Il fenomeno tornadico ha origine nel settore ascensionale (updraft) di queste intense formazioni temporalesche, la cui circolazione (come quella dei venti del mesociclone) è antioraria nell’emisfero boreale e oraria nell’emisfero australe (per l’effetto di Coriolis). Al centro della colonna d’aria ascensionale si forma una notevole depressione con una differenza di gradiente barico tra centro e periferia, nel caso questa raggiunga valori notevoli (dai 20 ai 40 hPa) l’aria viene letteralmente risucchiata fino a raggiungere il suolo, con una corrente circolatoria concentrata che raggiunge altissime velocità.

I tornado sono fuori di ogni dubbio il fenomeno atmosferico più incredibile e distruttivo. Essi sono molto più piccoli e molto meno duraturi dei cicloni tropicali (uragani, tifoni, willy willies, ecc): un uragano può superare i 1000 Km di diametro mentre i tornado eccedono raramente i 2 Km. Ma un tornado, nella sua ristretta fascia di distruzione, scatena venti che spirano a oltre 500 Km/h (molto superiori ai 300 Km/h dei venti dei cicloni tropicali) esercitando sulle superfici colpite pressioni dinamiche dell’ordine di 1 tonnellata per metro quadrato. In una tromba d’aria inoltre agiscono altre forze. Innanzitutto il vento possiede una notevole componente verticale: le correnti ascensionali raggiungono i 300 Km/h riuscendo a sollevare da terra gli oggetti più pesanti (automobili, intere case, locomotive, ecc). Importante è anche la caduta di pressione che accompagna il passaggio di queste meteore: un vero e proprio crollo barico stimato nell’ordine dei 100 hpa. Essendo tale diminuzione di pressione repentina, al passaggio dell’imbuto, le strutture chiuse (case, ecc) si trovano improvvisamente ad avere una pressione interna molto superiore a quella esterna e letteralmente esplodono. Aprire una finestra può quindi risultare utile per facilitare il deflusso dell’aria, ma tale operazione è sconsigliata per il rischio di essere colpiti dalle schegge dei vetri che si infrangono. A tutto questo va aggiunto che i tornado si formano all’improvviso, si muovono molto rapidamente (50-100 Km/h), e sono quasi imprevedibili. La loro potenza quasi soprannaturale, il loro aspetto, allo stesso tempo suggestivo e terrificante, e lo spaventoso rombo stridente che li accompagna fanno dei tornado un vero e proprio prodigio della natura.

La distruttività di un tornado si calcola in base alla sua durata, velocità e intensità dei venti. I Tornado più distruttivi vengono generati dalle supercelle, cumulonembi mesociclonici di enorme intensità che si sviluppano tipicamente in determinate zone geografiche (in particolare in alcune zone degli Stati Uniti), dove le condizioni atmosferiche sono così intense (elevato windshare, forti correnti a getto in quota, grande differenza di valori igrometrici tra suolo e quota e contrasto termico elevato tra masse d’aria coinvolte) da generare tempeste di estrema potenza. Un tornado mediamente dura dai 5 ai 15 minuti, ma in alcuni casi, in relazione alla sua intensità, può arrivare a durare anche più di un’ora. Gli spostamenti del tornado oscillano tra una velocità spesso non costante compresa tra 30 e 100 km/h. La classificazione dei tornadi avviene in base alla rilevazione empirica dei danni causati secondo la Scala Fujita, dal nome del professore dell’Università di Chicago che l’ha ideata nel 1971. Come per i terremoti con la Scala Mercalli la suddivisione avviene per gradi di distruttività del fenomeno.

Ad ogni grado Fujita corrisponde un livello di distruttività. Si parte dal F0 (raffiche da 64-116 km/h) che può danneggiare i rami degli alberi, sollevare le tegole dei tetti, fino ad arrivare al F5 (420-512 km/h) che rade al suolo ogni cosa che trova sul suo cammino fino ad sradicare le fondamenta di case ed edifici. In particolare, per la caduta di pressione atmosferica che viene a verificarsi durante il passaggio di un tornado violento (si stima di circa 100 hPa in pochi secondi) le strutture chiuse, per la differenza barica con l’esterno, esplodono letteralmente. I tornado più frequenti sono quelli compresi tra le classi F0 e F1, solo il 5% dei tornado è classificato come forte. I tornado devastanti (F4-F5) coprono una percentuale compresa tra 1% e lo 0,1%, e sono per questo molto rari. Il fenomeno tornadico, per quanto possa verificarsi ovunque escludendo le zone polari, si presenta in alcune zone geografiche particolari che presentano con regolarità le condizioni ottimali per il suo sviluppo. La più famosa è la cosiddetta “Tornado Alley” (l’Area dei Tornado), negli Stati Uniti (il paese maggiormente colpito da questo fenomeno per frequenza e intensità). Questa zona comprende lo stato del Texas, l’Arkansas, l’Oklahoma, il Nebraska, Il Kansas, il Missouri, l’Iowa, il South Dakota e l’Illinois. Lo stato maggiormente coinvolto è sicuramente l’Oklahoma, dove si registra la maggior densità di tornado per 1.000 miglia quadrate. Le cause che fanno di questa zona (la Tornado Alley) la più colpita dai tornado sono da ricercare nelle condizioni orografiche che la interessano: le grandi pianure che si trovano in quella zona sono comprese tra le grandi catene montuose degli Appalachi e delle Montagne Rocciose, in questo teatro circoscritto dalle montagne si scontrano due tipi di correnti molto differenti, la corrente artica del Canada e la corrente umida proveniente dal Golfo del Messico, lo scontro tra queste imponenti masse d’aria genera numerosi fronti temporaleschi di grandissima intensità da cui nascono sovente molti tornado, anche contemporaneamente. Altri paesi particolarmente interessati da questo fenomeno sono L’Australia, il Giappone e il Regno Unito. Anche l’Italia rientra a pieno titolo nelle zone maggiormente interessate da tornado.

Tornado in Italia

L’Italia non è uno dei paesi con più alta incidenza di tornado a livello mondiale, anche se negli ultimi anni le trombe d’aria in Italia sono sempre più frequenti. Anche a livello europeo è sorpassato dal Regno Unito e dai Paesi Bassi. Il fenomeno, meglio conosciuto come “tromba d’aria“, si verifica maggiormente nel Lazio, Toscana, Liguria, Lombardia, Veneto, Friuli-Venezia Giulia, ma interessa anche la zona padana e la Puglia e raramente la Campania e l’Abruzzo. Nelle regioni settentrionali il periodo di incidenza maggiore si verifica verso la fine della stagione estiva (o all’inizio di essa, quando le temperature cominciano definitivamente e visibilmente ad alzarsi), quando l’afflusso di correnti fredde nord-occidentali generano numerose formazioni temporalesche di rilevante intensità. L’intensità media dei fenomeni tornadici sulla penisola è di norma molto più bassa dei tornado americani, anche se non mancano nella storia della meteorologia italiana trombe d’aria di notevole potenza. Secondo recenti studi, l’incidenza dei tornado in Italia è destinata a salire, mantenendo stabili i ritmi di crescita che si sono verificati negli ultimi 30 anni.

Anche l’Italia ricorda degli eventi tragici legati al fenomeno dei tornado. Il tornado più violento mai verificatosi in Italia è sicuramente la “Tromba del Montello” presso il comune di Volpago del Montello in provincia di Treviso il 24 luglio 1930. Si stima, in base al calcolo dei danni, che i venti raggiunsero velocità prossime ai 500 km/h, quindi di categoria F5, un fenomeno più unico che raro che durante il suo tragitto di 80 km percorso in 84 minuti costò la vita a 23 persone. Altro fenomeno interessante fu il tornado abbattutosi il 16 giugno del 1957 presso i piccoli comuni di Robecco e Vallescuropasso nell’Oltrepò Pavese, stimato potenziale F4. Un grande tornado da segnalare è quello che investì il padovano e la Laguna di Venezia l’11 settembre 1970, dove un F4 generatosi sui Colli Euganei raggiunse la città lagunare per poi esaurirsi nel litorale del Cavallino lasciandosi alle spalle ben 36 vittime. Altro tornado di una certa rilevanza in Italia risale al 7 luglio 2001, quando una tromba d’aria di scala F3 colpì diversi paesi della Brianza, causando numerosi danni, fra cui svariati capannoni scoperchiati e distrutti, e automobili spostate anche di 200 metri. Per fortuna, anche in questo caso non vi furono vittime ma non mancarono feriti gravi. L’ultimo tornado a causare delle vittime è avvenuto in Friuli Venezia Giulia, l’8 agosto 2008, che ha colpito in particolare la zona di Grado e di Trieste. I danni più ingenti si sono verificati nella Laguna di Grado; in particolare nell’isola in cui ci sono state due vittime, due turisti norvegesi in vacanza. 

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