Tromba d'aria

Una tromba d'aria o tornado, è un violento vortice d'aria che si origina alla base di un cumulonembo e giunge a toccare il suolo.

Le trombe d'aria sono fenomeni meteorologici altamente distruttivi, nell'area mediterranea rappresentano il fenomeno più violento verificabile sia pure con frequenza non elevata. Sono associati quasi sempre a temporali estremamente violenti, possono percorrere centinaia di chilometri e generare venti anche di 500 km/h.

La tromba d'aria si presenta come un "imbuto" che si protende dalla base del cumulonembo fino al terreno o alla superficie marina. La tromba d'aria che si verifica sulla terra ferma (la maggior parte), solleva una grande quantità di polvere e detriti che accompagna il suo moto fino alla dissipazione. Il diametro della base di una tromba d'aria varia dai 100 ai 500 metri, ma in casi eccezionali sono state registrate trombe d'aria con diametro di base superiore a 1 km. L'altezza di una tromba d'aria può variare tra i 100 e i 1000 metri, in relazione alla distanza tra suolo e base del cumulonembo. Le trombe d'aria più violente 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.

formazione

Il processo di formazione di una tromba d'aria 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 a 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 della tromba d'aria.

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 trombe d'aria. 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 le trombe d'aria generate 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 una tromba d'aria 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 delle trombe d'aria. 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.

Classificazione e distruttività

 

 tornado a Seymour nel Texas

La distruttività di un tornado si calcola in base alla sua durata, velocità e intensità dei venti. Le trombe d'aria più distruttive vengono generate 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 windshear, 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. Una tromba d'aria 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 della tromba d'aria oscillano tra una velocità spesso non costante compresa tra 30 e 100 km/h. La classificazione delle trombe d'aria 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:

A ogni grado Fujita corrisponde un livello di distruttività. Si parte dall'F0 (raffiche da 64–116 km/h) che può danneggiare i rami degli alberi, sollevare le tegole dei tetti, fino ad arrivare all'F5 (420–512 km/h) che rade al suolo ogni cosa che trova sul suo cammino fino a sradicare le fondamenta di case e edifici. In particolare, per la caduta di pressione atmosferica che viene a verificarsi durante il passaggio di una tromba d'aria violenta (si stima di circa 100 hPa in pochi secondi) le strutture chiuse, per la differenza barica con l'esterno, esplodono letteralmente. Le trombe d'aria più frequenti sono quelle comprese tra le classi F0 e F1, solo il 5% delle trombe d'aria è classificato come forte. Le trombe d'aria devastanti (F4-F5) coprono una percentuale compresa tra 1% e lo 0,1%, sono cioè molto rare.

Incidenza delle trombe d'aria

Le aree di maggior incidenza delle trombe d'aria

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 trombe d'aria.

Le cause che fanno di questa zona (la Tornado Alley) la più colpita dalle trombe d'aria 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 molte trombe d'aria, anche contemporaneamente.

La Tornado Alley

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 trombe d'aria. La probabilità che una tromba d'aria colpisca una determinata zona può essere valutata secondo la seguente relazione:

Dove P è la probabilità annuale che un punto nella regione S sia colpito da una tromba d'aria; a è la frequenza annuale di trombe d'aria sulla regione S; n è la frequenza annuale di trombe d'aria sulla regione S. L'area presa in considerazione varia da paese a paese.

Dal punto di vista stagionale, le trombe d'aria si verificano in genere durante il periodo estivo, ma numerosi sono quelle che si verificano durante l'autunno nelle zone tropicali.

Fenomeni simili

Tromba marina presso le isole Keys (Florida)

Un turbine di polvere in Arizona

Trombe marine

Le trombe marine sono fenomeni simili alle trombe d'aria che si verificano sulle superfici lacustri o marine. Seguono un processo di sviluppo differente da quelle terrestri: in generale, infatti, le trombe marine non necessitano di supercelle o di intense formazioni temporalesche mesocicloniche: spesso hanno origine da temporali di modesta entità o addirittura da nubi minori rispetto ai cumulonembi (Cumulus Congestus). L'origine delle trombe marine non segue la normale tornadogenesi: quasi sempre la loro nascita è dovuta a una rotazione dei venti preesistente alla formazione della nuova di origine, la cui combinazione con un moto convettivo genera la tromba. La loro intensità è mediamente minore rispetto alle trombe d'aria, ma ci sono casi (rari) dove la tornadogenesi è uguale a quella delle trombe terrestri e l'intensità del fenomeno può essere straordinariamente considerevole. In questo caso la tromba marina viene detta tornadica.

Turbini di polvere

Un altro fenomeno simile alla tromba d'aria è il turbine di polvere (in americano “Dust Devil”, Diavolo di Polvere), una colonna di aria ascensionale rotatoria che solleva sul suo cammino sabbia o polvere. Si sviluppa in generale in zone desertiche e semiaride indipendente dalla formazione nuvolosa, questo significa che è possibile ammirare questo fenomeno in occasione di bel tempo. La sua formazione avviene di norma in giornate torride, dove il surriscaldamento del suolo e degli strati d'aria immediatamente vicini è notevole. Il turbine ha origine dal moto convettivo innescato da piccole correnti discendenti che coinvolgono le correnti ascensionali generate dal riscaldamento del terreno. Un turbine di polvere può durare dai pochi secondi a svariati minuti e molto raramente causa danni materiali (la velocità del vento di un turbine non è minimamente paragonabile a quella di una tromba d'aria). Le sue dimensioni sono estremamente variabili: l'altezza e il diametro di un turbine vanno entrambi dai pochi centimetri ai circa 200 metri.

Trombe d'aria in Italia

Tromba marina a Terracina nel 2006

L'Italia non è uno dei paesi con più alta incidenza di trombe d'aria a livello mondiale, ma è sempre stato uno tra i paesi europei con la più alta incidenza. A livello europeo è sorpassato solo dal Regno Unito e dai Paesi Bassi con la differenza che, anche se in minor numero di episodi di "outbreak tornadici" all'anno rispetto a questi ultimi, in Italia si verificano spesso più violente e distruttive.^[3] Il fenomeno si verifica maggiormente nel Lazio, Toscana, Liguria, Lombardia, Piemonte, Veneto, Friuli-Venezia Giulia, in particolar modo però la zona padana risulta l'area maggiormente interessata. Questi fenomeni interessano anche 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 delle trombe d'aria in Italia è destinata a salire, mantenendo stabili i ritmi di crescita che si sono verificati negli ultimi 30 anni.

Le trombe d'aria più distruttive della storia

Nel mondo

Tra le trombe d'aria più distruttive in assoluto troviamo il tragicamente famoso “Tri-State Tornado” (il Tornado dei tre Stati) che si abbatté nel 1925 a Ellington (Missouri) e proseguì la sua corsa distruttiva fino a Princeton nell'Indiana attraversando tutto l'Illinois. Questo devastante tornado che coinvolse i tre Stati USA (da cui il nome) si stima sia stato il tornado più longevo della storia, durò circa 3 ore e mezzo e percorse un tragitto di ben 350 km con punte di velocità di 117 km/h. Oltre a provocare terribili devastazioni (classificato come possibile F5) portò alla morte 689 persone.

Nel 1997 il villaggio texano di Jarrel fu teatro di un terribile sistema temporalesco, che nella sola giornata del 27 maggio generò ben 11 tornado, di cui molti di incredibile intensità. La devastante ondata di tornado costò la vita a 30 persone.

Il 22 maggio 2011 la città di Joplin (Missouri) fu colpita da un violento tornado di categoria F5 che provocò 161 vittime e più di 900 feriti.

In Italia

Anche l'Italia ricorda degli eventi tragici legati al fenomeno delle trombe d'aria. La più violenta mai verificatasi 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.

Pare abbia avuto carattere tornadico l'episodio del 23 maggio 1953 che a Torino portò alla caduta della parte superiore della Mole Antonelliana provocando 5 morti, ingenti danni e decine di feriti, secondo alcune fonti classificabile come di categoria F1/F2 (T3).

Altro fenomeno interessante fu la tromba d'aria abbattutasi il 16 giugno del 1957 presso i piccoli comuni di Robecco e Vallescuropasso nell'Oltrepò Pavese, stimato potenziale F4, che ispirò la copertina de “La Domenica del Corriere” del 29 giugno di quell'anno.

Una grande tromba d'aria è quella 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 episodio 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. Anche in questo caso non vi furono vittime ma non mancarono feriti gravi

Un'altra tromba d'aria di cui s'è parlato molto è stato quella del 6 giugno 2009 a Vallà di Riese Pio X, in provincia di Treviso, di potenza F3, che causò danni per 33 milioni di Euro.

Il 12 giugno 2012, una supercella formatasi molto velocemente ad ovest della Laguna di Venezia, poi classificata tra F1 e F2, ha distrutto circa 300 ettari di colture e provocato danni per milioni di euro. La tromba è passata a pochi chilometri da alcuni dei monumenti più noti di Venezia e notizia e foto sono stati diffusi dai media di tutto il mondo.

Il 28 novembre 2012, a Taranto, lo stabilimento ILVA prima e il comune di Statte poi, sono stati interessati da un tornado che alcuni esperti classificano come F3. Il bilancio è di un morto e di milioni di euro di danni.

Esistono anche fonti riguardanti trombe d'aria storiche sul territorio romano. La più famosa avvenne nelle prime ore del mattino del 12 giugno 1749. Si generò sul mare, provocò danni sull'antica Ostia e si portò in Roma, dove si intensificò e provocò molti danni e feriti. La tromba fu ben descritta da Ruggero Giuseppe Boscovich nella sua operetta Sopra il Turbine atmosferico che la notte fra gli XI e i XII di Giugno 1749 devastò una gran parte di Roma.