Tornado

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.

l tornado si presenta come un imbuto che si protende dalla base del cumulonembo fino al terreno o alla superficie marina. I tornado che si verificano sulla terra ferma (la maggior parte) sollevano 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.

Il processo di formazione di un tornado è legato a caratteristiche atmosferiche particolari. 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 windshare (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 windshare 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.

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. I suoi spostamenti oscillano tra una velocità spesso non costante compresa tra 30 e 100 km/h. La classificazione dei tornado 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:

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” (la Valle 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 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.

FENOMENI SIMILI

Trombe Marine

Le trombe marine sono fenomeni simili ai tornado che si verificano sulle superfici lacuali o marine. Seguono un processo di sviluppo differente dai tornado 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 ad 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 dei tornado 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 al tornado 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 un tornado). Le sue dimensioni sono estremamente variabili: l’altezza e il diametro di un turbine vanno entrambi dai pochi centimetri ai circa 200 metri.