Tornado didattica

In questo articolo cercheremo di fare chiarezza su alcuni aspetti di questo fenomeno meteorologico.

Un’immagine del tornado di Rochelle il 9 Aprile 2015 nell’Illinois settentrionale:


“PraderScott Rochelle” by Scott Prader – http://www.weather.gov/images/lot/events/15apr09/PraderScott_Rochelle.jpg. Licensed under Public Domain via Commons – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PraderScott_Rochelle.jpg#/media/File:PraderScott_Rochelle.jpg

“In Italia ci sono solo le trombe d’aria ma non i tornado” sicuramente avrete sentito dire più volte questa affermazione e sappiate che non ha alcun fondamento scientifico e si basa solo sulle fantasie personali di alcune persone, in poche parole è una leggenda.
Con il termine tornado si indica una colonna d’aria in violenta rotazione che si estende dalla base di una nube temporalesca fino al suolo. Una cosa fondamentale è il contatto con il suolo di questa colonna d’aria, senza tale contatto non si può parlare di tornado.
Nel caso in cui si nota una nube rotante discendere dalla base del temporale ma non raggiungere il suolo si parlerà solo di funnel cloud (nube a imbuto).
Ovviamente i tornado non hanno tutti la stessa intensità ma questo non cambia il tipo di fenomeno, dire che le trombe d’aria sono diverse dai tornado perché sono più “deboli” e più “piccole” equivale a dire che un terremoto di magnitudo 2 non è un terremoto perché ci sono anche quelli di magnitudo superiore o che un uragano di categoria 1 non è un uragano perché ci sono anche quelli di categoria 5, quindi non ha nessun senso.
Appurato che tornado e tromba d’aria sono esattamente la stessa cosa e che il termine tromba d’aria non è altro che la traduzione italiana del termine tornado vediamo di conoscere più a fondo questi fenomeni.

Durata-distanza percorsa-larghezza-velocità di spostamento
La vita di un tornado può variare da pochi secondi fino ad alcune ore.
Mediamente comunque i tornado durano meno di 10 minuti e gli eventi che sono durati ore sono estremamente rari.
La distanza percorsa varia da poche centinaia di metri e in casi eccezionali fino ad alcune centinaia di chilometri. Percorsi di tornado superiori ai 25km sono rari.
La larghezza varia da poche decine di metri fino ad alcuni chilometri. Anche in questo caso i tornado che raggiungono diametri chilometrici sono molto rari.
La velocità di spostamento può variare da pochi km/h e in casi eccezionali fino a più di 100km/h.
Mediamente la velocità di spostamento è intorno ai 50km/h.

Tipologie di tornado

Esistono due tipologie di tornado in base al tipo di temporale che li genera:

1) tornado non mesociclonici detti anche “Landspout”
2) tornado mesociclonici

Senza entrare nei dettagli in quanto la discussione diverrebbe pesante sia in termini di quantità che in termini di difficoltà dei contenuti, la differenza sostanziale è la seguente: i tornado non mesociclonici sono prodotti da un temporale la cui corrente ascensionale non presenta rotazione. Questi tornado rappresentano la maggioranza degli eventi in Italia.
I tornado mesociclonici invece sono prodotti da un temporale la cui corrente ascensionale ruota (temporali a supercella) formando appunto un mesociclone all’interno della nube temporalesca.
I tornado non mesociclonici si formano spesso a causa di fattori a scala locale e generalmente rimangono tra i gradi EF0 ed EF2 mentre in casi estremamente rari raggiungono il grado EF3. Inoltre sono eventi di durata limitata.
I tornado mesociclonici invece hanno una genesi più complessa. Discendono direttamente dal mesociclone, che si forma all’interno delle supercelle, e quindi hanno una stretta correlazione con quest’ultimo. Questi tipi di tornado possono raggiungere i gradi più alti della scala EF (seppure raramente), inoltre possono avere una lunga durata e percorrere distanze maggiori rispetto ai Landspout.

Classificazione
In Usa fino al 2006 compreso veniva utilizzata la scala Fujita che era composta da 6 gradi di intensità da F0 a F5. Successivamente dal 2007 è entrata in uso la scala Enhanced Fujita i cui gradi di intensità rimangono sempre 6 (da EF0 a EF5). La vecchia scala è stata abbandonata in quanto presentava alcune importanti limitazioni, una su tutte non teneva conto della qualità delle costruzioni danneggiate e quindi presentava molte imprecisioni tra i danni e i range di velocità del vento attribuiti. Inoltre sono stati rivisti i range di velocità del vento in particolare dei gradi più elevati (F4-F5).
La nuova scala è composta da 28 indicatori di danno che comprendono principalmente edifici, ma anche alberi, pali della luce e tralicci dell’alta tensione. Essendo una scala recente sarà sicuramente soggetta a modifiche come ad esempio ad un aumento di questi indicatori per poter rendere ancora più precisa la classificazione.
Anche questa scala, però, presenta delle limitazioni, una su tutte è che si tratta sempre di stime e non di misurazione diretta del vento, inoltre essendo basata esclusivamente sui vari indicatori di danno, nel caso in cui un tornado colpisse un’area priva di questi indicatori (cosa non rara negli USA) verrebbe classificato come EF0 anche se magari i venti all’interno del tornado sono ben più intensi di quelli collegati con il range in questione.

Ecco i gradi di danno e i relativi range di velocità del vento espressi sia in mph che in km/h

EF0 65-85 mph (105-137km/h)
EF1 86-110 mph (138-177km/h)
EF2 111-135 mph (178-217km/h)
EF3 136-165 mph (218-266km/h)
EF4 166-200 mph (267-322km/h)
EF5 >200mph (>322km/h)

I tornado EF0 ed EF1 sono considerati di debole intensità e rappresentano circa il 74% degli eventi tornadici negli USA; i tornado EF2 ed EF3 sono considerati di forte intensità e rappresentano il 25% degli eventi tornadici; infine i tornado EF4 ed EF5 sono considerati violenti e rappresentano solo l’1% degli eventi tornadici. In particolare gli eventi della massima intensità (EF5) si manifestano con estrema rarità. Per rendere l’idea ecco uno schema che mostra in 15 anni (dal 2000 al 2014) tutti gli eventi tornadici degli USA e quanti di questi sono stati valutati F5 (sulla vecchia scala quando ancora in uso) o EF5 dal 2007 in poi.


Fonte dei dati: Storm Prediction Center NOAA. Per maggiori informazioni sui tornado negli USA segnalo una nuova web page dell’SPC: http://www.spc.noaa.gov/exper/outbreaks/outbreaks-small.php in cui potrete vedere i dettagli sugli eventi passati dal 1950.

In 15 anni su 18401 eventi tornadici solo 9 sono stati classificati con il grado 5.

Il processo di classificazione di un tornado con la nuova scala EF tiene conto solo ed esclusivamente dei danni provocati dal tornado e quindi sarà in base ad essi che si stimeranno i valori di velocità che presumibilmente ha raggiunto il tornado. Le misurazioni dei venti effettuate con i radar Doppler non vengono prese in considerazione con la nuova scala e non si riescono ad effettuare misurazioni dirette all’interno del tornado perché gli strumenti di misura verrebbero distrutti in particolare nel caso di tornado violenti. Sulle misurazioni ottenute con i radar Doppler è in corso tutt’oggi un acceso dibattito sia tra gli esperti degli Stati Uniti che tra i semplici appassionati sull’affidabilità di queste misurazioni che presentano alcune limitazioni.
Senza entrare troppo nei dettagli non ci vuole molto per capire che le velocità che possono raggiungere i venti all’interno di un tornado sono ancora oggetto di studio e ricerca e non ci sono ancora certezze al riguardo quindi questo rimane un grande interrogativo ancora in attesa di una risposta. Non a caso sulla nuova scala EF, per i tornado di massimo grado, non è stato messo un limite di vento superiore e quindi per tornado EF5 si intende un tornado i cui venti stimati hanno superato i 322km/h ma fino a dove si sono spinti con precisione non lo si può sapere, si possono fare solo delle stime.
Va aggiunto inoltre che la forma e le dimensioni che assume un tornado non forniscono nessuna informazione sulla sua intensità e infatti non sono parametri che vengono utilizzati in fase di classificazione. Un tornado di dimensioni ridotte può assumere intensità notevole e viceversa un tornado di grandi dimensioni non per forza sarà violento.

Gli interrogativi della comunità scientifica
Riguardo a questi fenomeni meteorologici ci sono ancora numerosi interrogativi a cui la comunità scientifica americana sta cercando di dare una risposta.
Alcuni dei più importanti sono i seguenti: quali sono le dinamiche interne al mesociclone che portano alla genesi di un tornado? Come mai non tutti i mesocicloni generano tornado? Qual’è la velocità massima che possono raggiungere i venti all’interno di un tornado? Quali sono le dinamiche interne di un tornado?

Su queste domande sono state avanzate alcune teorie e le risposte sono ancora parziali.

Autore: Stefano Bolis
©Stefano Bolis

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