Tornado alias Tromba d'aria

Le trombe d'aria, o tornado, possono svilupparsi quasi ovunque (fatta eccezione per le regioni polari) e solitamente si presentano con le stesse caratteristiche se non fosse perchè nel nostro emisfero ruotano, nella quasi totalità dei casi, in senso antiorario mentre quelle che si formano nell'emisfero australe ruotano quasi tutte in senso orario.

La tromba d'aria si sviluppa, nella quasi totalità dei casi, alla base del cumulonembo, sotto la nube Wall Cloud (nube a muro), di un temporale a Supercella in cui la corrente ascensionale (updraft) è molto intensa e dotata di un proprio moto rotatorio (mesociclone). In casi abbastanza rari, quando si è in presenza di aria abbastanza secca nei bassi strati, può accadere che una tromba d'aria nasca dalla Rain Free Base e non essendo visibile, in quanto la bassa umidità negli strati prossimi al suolo inibisce la formazione della Wall Cloud e delle altre nubi, è potenzialmente ancora più pericolosa perché comunque attiva con i suoi forti venti in rotazione e le sue veloci correnti ascensionali.

Nella sua fase embrionale una tromba d’aria si presenta con la formazione  di un Funnel Cloud alla base della nube a muro (Wall Cloud), solitamente posizionata fra il centro ed il suo bordo meridionale, apparendo come una sporgenza rotante oppure come un cono diffuso a forma di V. Successivamente occorrerà verificare l'eventuale contatto col terreno mediante il Debris Cloud. La Debris Cloud è una nube in rotazione formata da polvere e detriti che si forma attorno alla base del tornado e non per condensazione del vapore acqueo. Ecco quindi che la Debris Cloud non è il tornado anche se quest'ultimo può essere avvolto da detriti e polvere. 

Il Funnel Cloud può anche formarsi senza la presenza di una nube a muro (Wall Cloud). In questo caso la forma della tromba d’aria sarà assottigliata, molto contorta, poco potente e paragonabile, per gli effetti che avrà sul territorio, ad una tromba marina. Generalmente questo è il tipo di tromba d’aria che solitamente può svilupparsi sul suolo italiano ed europeo e che, non nascendo da un temporale a supercella, viene detta tromba d’aria non mesociclonica o landspout. La tromba d’aria non mesociclonica non avrà un riscontro nè visivo (wall cloud) e nemmeno sul tracciato di un radar (assenza del mesociclone e quindi dell’eco ad uncino). Le trombe marine non associate ad una Wall Cloud ed ad un mesocicloni sono chiamate Waterspout. Sono tornado di ridotte dimensioni che seguono l'evoluzione di un normale temporale, sono poco duraturi, spesso di scarsa intensità e si spostano lentamente. Tuttavia sono in grado di provocare danni significativi a persone o cose.

Le trombe d’aria del tipo Landspout si formano durante le fasi più intense dei temporali multicellulari (tipo di temporale senza la formazione di Wall Cloud) all’interno di una singola cella in fase di maturazione (cella giovane) cioè quando le correnti ascensionali (updraft) sono dominanti. Il loro sviluppo, a volte, avviene in seno ad una Shelf Cloud molto attiva e ben delimitata quando il downdraft associato ha un’intensità discontinua, lungo tutta la nube, che ne provoca un’inclinazione o addirittura una frattura dovuta alla diversa spinta generata dalla corrente discensionale. Se l’inclinazione della Shelf Cloud è tale che un’estremità della nube va a toccare il suolo viene innescato un moto rotatorio in grado di generare una piccola tromba d’aria che generalmente ha un’intensità non superiore a F2.

Se la corrente discensionale (downdraft) provoca una frattura, dalla Shelf Cloud si potrà originare una Funnel Cloud, ma il fenomeno sarà così repentino che l’osservatore vedrà solamente la tromba d’aria già formata.

In altri casi piccole trombe d’aria si sviluppano senza che vi sia la sequenza di eventi descritti in precedenza ma in seguito a semplici turbolenze che si sviluppano all’interno della Shelf Cloud e raggiungono il suolo. In questo caso la rotazione alla massa d’aria viene impressa dalla forza deviante di Coriolis.

I tornado che nascono da una Supercella invece si formano quando il mesociclone è maturo o addirittura in fase di decadimento ed il loro innesco è derivato dalla concentrazione, in un’area relativamente ristretta rispetto all’estensione, della quantità di moto che occupa l’intera Supercella

La trasformazione dalla struttura classica ad imbuto ad una forma più massiccia di tronco di cono rovesciato o di massa scura e indistinta, è tipica dell'avanzamento di un tornado mesociclonico che si trova nel suo stadio di maturità e di massima intensità

Quando il diametro del vortice diminuisce e la nube si assottiglia, assumendo un aspetto contorto, significa che la tromba d’aria inizia la sua fase di decadimento e la Wall Cloud, se presente, si sta destrutturando ma ciò non significa che non possa creare un altro vortice in pochissimo tempo.

In ogni caso il moto rotatorio viene quasi sempre innescato dalla linea di contrasto esistente fra la corrente ascensionale (updraft) e la corrente discendente (downdraft con annesse precipitazioni) e continua fino a quando la cella temporalesca è attiva cioè per tutto il tempo in cui si hanno contemporaneamente forti moti ascensionali e discensionali.

Riassumendo possiamo affermare che quando una corrente d’aria salendo repentinamente verso l’alto cambia di velocità e di direzione è potenzialmente foriera di moti vorticosi che potrebbero favorire, in particolari condizioni ambientali, la formazione di trombe d’aria.

La tromba d’aria generalmente si muove nella stessa direzione in cui punta il temporale (la direttrice solitamente è Ovest o Sud Ovest verso Est o Nord Est) con una velocità media di traslazione compresa fra 30 e 50 km/h ma che può arrivare a punte di 110 km/h. Lo spostamento di una tromba d’aria sarebbe ragionevolmente prevedibile se non fosse per due fattori che potrebbero trarre in inganno l’osservatore:

1) il mesociclone può creare una nuova Wall Cloud in un altro settore quasi sempre ad Est rispetto a quella vecchia, posto che il temporale si muova verso Est. La Wall Cloud può anche spostarsi per riformarsi a fasi ed in maniera irregolare (direzione imprevedibile)

2) la tromba d’aria può ritornare sul proprio percorso quando la base della stessa viene colpita dall'outflow proveniente dal centro del sistema temporalesco.

La velocità delle correnti che formano il vortice può anche superare i 500 Km/h mentre al suo interno le correnti ascensionali possono raggiungere velocità di 300 Km/h.

Solitamente nelle vicinanze di un tornado, nel raggio di pochi chilometri, l'aria è relativamente calma poichè ci si trova sotto l'updraft principale della struttura temporalesca. Tuttavia in alcuni forti tornado la bassa pressione al suolo, che richiama aria dalle zone adiacenti, porta ad un incremento regolare del vento sulla porzione esterna del vortice principale. Quest’aria si dirige verso il centro del tornado muovendosi parallelamente al terreno e trasportando polvere o altri detriti presenti potenzialmente pericolosi per persone o cose.

Il passaggio del vortice è accompagnato da una varietà di suoni:

1)     irregolari. Sono quelli causati dai danni subiti dagli edifici, dalle vetture, dagli alberi e dalla cartellonistica pubblicitaria e stradale.

2)     costante. E’ il rumore che proviene dal nucleo centrale del temporale in cui i chicchi di grandine sbattono violentemente al suolo o collidono fra loro a mezz’aria.

3)     rombo. L’origine di un rumore simile ad un rombo non è ancora stata chiarita.

I tornado si formano sul lato posteriore del sistema a Supercella vicino alla zona in cui il cielo è più chiaro e non ci sono precipitazioni di rilievo (per la sequenza delle precipitazioni all’interno della Supercella vedi la sezione specifica).

Subito dopo il transito del tornado potrà ancora cadere un po' di pioggia e qualche chicco di grandine ma il cielo si rasserenerà rapidamente e definitivamente accompagnato da freschi venti provenienti da Ovest- Nord Ovest.

Il tornado si indebolisce quando il mesociclone perde la sua forza a causa l'outflow del RFD che attornia il temporale isolando ed estinguendo quel serbatoio di aria calda ed umida che è l’inflow.

La formazione , lo sviluppo e l’avvicinamento della tromba d’aria a volte possono essere nascoste da ostacoli orografici, alberi o addirittura nebbia. Nel caso in cui la tromba d’aria nasca da una Low Potential Supercell può essere occultata dalle dense Rain Curtain. In qualsiasi caso le conseguenze saranno ancora più gravi a causa dell’effetto sorpresa nei confronti dell’eventuale osservatore che potrà accorgersi dell’avvicinamento della tromba d’aria per l’intensificazione del rombo da essa provocato.

Le trombe d'aria generalmente non si formano nelle zone montuose in cui i rilievi hanno una certa consistenza ma possono svilupparsi sulle aree pedemontane delle Prealpi e delle zone collinari appenniniche. La presenza di rilievi abbastanza elevati determina condizioni non idonee alla formazione dei vortici impedendo la linearità delle linee di flusso che ai vari livelli concorrono a strutturare la tromba d’aria. Nel caso in cui un vortice riuscisse a formarsi in presenza di ostacoli di grandi dimensioni, che producono moti localizzati (correnti generate dal rilievo montuoso spesso tangenziali al vortice o in grado di determinare windshear verticale sfavorevole), non riuscirebbe comunque a svilupparsi a causa del suo precoce disassamento. In sostanza il vortice per svilupparsi ha bisogno di spazi abbastanza liberi da ostacoli con dimensioni rilevanti.

La scala Fujita