Meteo Didattica: GENESI di un TORNADO. COME si FORMA e quali SONO le DIVERSE CATEGORIE di APPARTENENZA

di  Fabio Campanella, 03-04-2022 ore 18:00

Negli scorsi editoriali dedicati alla didattica abbiamo visto i fenomeni più affascinanti in natura: la neve, la pioggia, il vento ed i temporali. Concludiamo con un fenomeno forse tra i più affascinanti ma a dire il vero anche tra i più distruttivi che la natura ci dispensa. La tromba d'aria.

La tromba d'aria non è altro (come un pò dice la dicitura stessa), un fenomeno vorticoso a piccola scala (da non confondere con l'uragano/tifone/ciclone che sono invece su larga scala) che si può scatenare durante un temporale.

Per far si che essa si genera dobbiamo avere a che fare con un particolare temporale che si distingue dai temporali frontali o di calore che generalmente interessano le nostre zone. Difatti se andiamo a fare una breve analisi meteorologica dobbiamo indi distinguere la normale cella temporalesca con un temporale a cosiddetta supercella. Quest'ultima è generalmente fioriera di fenomeni intensi, violenti e soprattutto vorticosi cioè l'aria viene costretta a salire ed in maniera ciclonica. Potete immaginare una scala a chiocciola e qualcuno che sale, ecco, questi sono i fenomeni vorticosi che spesso sfociano in vere e proprie trombe d'aria.

Ma come si forma una tromba d'aria? La genesi di questi fenomeni è piuttosto complessa ma noi come al solito cerchiamo di spiegare in maniera sintetica e semplice cosa succede.

Prima di tutto dobbiamo distinguere cosa succede dentro un temporale classico rispetto ad un temporale a supercella. Nel primo la cella temporalesca (ne abbiamo parlato QUI), è un ciclo di ascesa e discesa di aria che provoca sia la condensazione dei cumulonembi (ascesa) che le piogge ed i rovesci ad essi collegati (discesa)... la differenza di velocità di discesa delle gocce di pioggia ed altri fenomeni legati alla presenza di ionizzazione dell'aria circostante i cumulonembi, provoca una differenza di potenziale elettrico che si manifesta con i fulmini eccetera. Solitamente, anzi, praticamente sempre in una normale cella temporalesca mancano i fenomeni vorticosi.

Immagine rappresentante una normale cella temporalesca dove nell'area più scura ed omogenea sono presenti i rovesci ed anche i fenomeni elettrici più intensi.

Nella supercella invece, oltre ad avere gli stessi fenomeni descritti nella normale cella ma in maniera più incisiva, forte e violenta è spesso accompagnata anche da grandine. Quest'ultima vi ricordiamo si forma per via delle fortissime correnti ascensionali che si verificano nella supercella temporalesca costringendo la goccia di pioggia a risalire e ridiscendere dentro la nube più volte ghiacciandosi alle alte quote formando chicchi di grandine sempre più grandi fino al punto che il peso supera l'opposizione alla discesa causata dalla velocità ascensionale del vento.

Nella supercella oltre a tutto ciò si aggiunge la tendenza ad avere una rotazione antioraria dell'aria in ascesa quindi fenomeni vorticosi. Questi fenomeni vorticosi, in particolari condizioni, cioè quando le caratteristiche dell'aria circostante, l'intensità della vorticosità (wind shear) ed altri parametri di instabilità permettendo, possono sfociare nella tromba d'aria.

Immagine caratteristica di una supercella temporalesca. Si nota la presenza di fenomeni di vorticosità grazie alla conformazione particolare delle nubi che assumono una caratteristica "a cilindro" che si manifesta appunto con la presenza di aria che tende ad invorticarsi.

Quando la tromba d'aria comincia a manifestarsi noteremo una speciale formazione nuvolosa alla base del cumolonembo chiamata wall cloud (nube a muro), dove spesso e volentieri al di sotto di questa nube si va formando il "twister"... piano piano dalla base della nube parte un piccolo imbuto che man mano che si intensifica il fenomeno rotatorio tende a raggiungere il suolo condensando intorno ad esso nubi e detriti rendendolo visibile all'occhio umano.

Illustrazione di una supercella temporalesca con le varie manifestazioni nelle specifiche posizioni. A partire da pioggia debole davanti la supercella fino al tornado che solitamente si trova alla fine della supercella, in coda al senso di marcia della stessa. Si nota la Wall Cloud che solitamente è avamposta al tornado che risiede immediatamente dopo.

Una volta toccato il suolo purtroppo la tromba d'aria (vedremo dopo la scala Fujita) provoca danni a volte lievi a volte disastrosi in base alla sua intensità. Questo perchè la velocità del vento in corrispondenza della tromba d'aria può variare da 60 km/h fino a quelli più distruttivi che raggiungono velocità pazzesche di 512 km/h capaci di sollevare TIR di decine di tonnellate come scatolette di tonno.

A seconda di dove si formano le trombe d'aria vengono dati dei nomi specifici, in particolare il nome più popolare conosciuto al mondo è TORNADO. I Tornado o Twisters sono le più forti trombe d'aria che si formano sulla terra che generalmente interessano le grandi pianure nordamericane appena ad est delle montagne rocciose, una particolare conformazione orografica che favorisce la formazione di gigantesche supercelle temporalesche associate a questi TORNADO.

Supercella tornadica in Oklahoma (Stati Uniti) di categoria EF5, la più forte dove il vento supera i 300 km/h

Questo perchè le montagne rocciose costringono all'aria fredda proveniente dal Canada di sollevarsi e di sovrastare le gigantesche pianure americane che spesso nel semestre caldo si surriscaldano e contengono tantissima umidità. La sovrapposizione di questa aria fredda innalzata dalle montagne rocciose a contatto con questo brodo caldo al suolo innesca fortissimi correnti ascensionali e la indi formazione di forti supercelle temporalesche con TORNADO annessi.

In Italia non sarebbe corretto chiamare le trombe d'aria TORNADO, difatti da noi la nomenclatura corretta sarebbe appunto Tromba d'aria se si verifica sulla terraferma e Tromba marina (o Watherspout )se si verifica sul mare.

Per concludere vediamo la scala Fujita, una scala che si è andata a creare nel corso del tempo valutando e classificando i danni che i vari TORNADO e trombe d'aria hanno provocato intorno al globo, per permettere di storicizzare il singolo episodio con una categoria specifica.

Specificamente vediamo i dati della scala Fujita avanzata (recentemente rivista a livello internazionale). Rispetto alla scala Fujita precedente si differenzia da quella originale dalla velocità dei venti rispetto alla sua categoria e dai danni. Naturalmente è stata rivista dopo ulteriori osservazioni dei TORNADO recenti rendendola più precisa ed affidabile. La nuova scala è in utilizzo in Nordamerica dal 2007 e in Canada dal 2013 ma è estendibile ai fenomeni vorticosi in tutto il mondo.

EF0: è il valore più basso della scala e solitamente associato a trombe d'aria di debole intensità dove il vento può variare da 105 a 137 km/h. Ha una frequenza del 56% di tutti i fenomeni vorticosi quindi il più frequente. I danni associati indicati come "danni minori" sono: La copertura dei tetti o le tegole possono essere spazzati via; danni alle grondaie e ai comignoli; grossi rami possono staccarsi dagli alberi. Gli alberi con radici poco profonde possono essere sradicati. Qualsiasi tornado che non causa danni (ad esempio i tornado che rimangono nei campi e non toccano strutture artificiali)

EF1: valore successivo dove la tromba d'aria è più intensa; il vento varia da 138 a 177 km/h. La sua frequenza è intorno al 30% di tutti i fenomeni vorticosi. I danni associati indicati come "danni moderati" sono: I tetti subiscono danni seri venendo parzialmente distrutti, le case mobili possono ribaltarsi e/o subire seri danni. Porte e finestre distrutte. Danni superficiali o assenti in strutture in muratura

EF2: valore successivo dove la tromba d'aria è ancora più forte; il vento varia da 178 a 217 km/h. La sua frequenza (per fortuna) è di circa il 9% sul totale, i danni sono detti "danni significativi" e riguardano: Tetti scoperchiati, case mobili distrutte, automobili sollevate da terra. Alberi grandi e con radici ben profonde possono essere completamente sradicati, oggetti leggeri trasformati in pericolosi detriti volanti ad alta velocità. Possibili danni significativi in edifici in muratura

EF3: tromba d'aria veramente forte; il vento varia da 218 a 266 km/h. La sua frequenza è bassa per fortuna, si stima intorno al 2,5%. I danni associati indicati come "danni gravi" riguardano: Collasso delle pareti dei piani superiori in case di legno e, possibilmente, muratura. Danni gravi anche ad edifici grandi come i centri commerciali. Treni capovolti e automobili leggere lanciate in aria. Alberi scortecciati.

EF4: tromba d'aria di inusuale violenza!!! il vento può andare dai 267 km/h fino a 322 km/h!!! La sua frequenza è bassisima, intorno allo 0,7%. I danni sono indicati come "danni estremi": Case ben costruite in legno o muratura completamente distrutte. Auto e altri grandi oggetti lanciati in aria a grandi velocità. E' come un paese raso al suolo da un terremoto.

EF5: (il dito di Dio, cit. dal film Twister), tromba d'aria di rarissima violenza, difatti la sua frequenza è di circa lo 0,1% cioè un solo tornado su 1000 circa è così violento. La velocità del vento supera i 320 km/h e può raggiungere i 512 km/h!!!. I danni associati denominati "danni catastrofici" riguardano: Case ben costruite in legno o mattoni completamente spazzate via dalle fondamenta; danni critici a strutture in cemento armato, i grattacieli presentano gravi deformazioni strutturali ed eventualmente possono essere soggetti al crollo. Automobili, camion e vagoni ferroviari possono essere lanciati in aria e ricadere ad oltre 1 km di distanza. Erba e asfalto strappati da terra.