In meteorologia una tromba d'aria, tornado o tùrbine, è un violento vortice d'aria che si origina alla base di un cumulonembo e giunge a toccare il terreno.
Le trombe d'aria sono fenomeni meteorologici altamente distruttivi, tra tutti i vortici atmosferici quelli a più alta densità energetica o potenza sprigionata, e nell'area mediterranea rappresentano il fenomeno più violento verificabile sia pure con frequenza non elevata. Sono associati quasi sempre a temporali estremamente violenti (supercelle), possono percorrere centinaia di chilometri e generare venti anche fino a 346 km/h (come nel disastro causato dal Super Typhoon Nancy nel 1961).
Aspetto
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 (ciò accade nella maggior parte dei casi), solleva una grande quantità di polvere e detriti che accompagna il suo moto sino 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 a 1 km ad esempio l'EF5 di Oklahoma City. 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.
Classificazione e distruttività[modifica | modifica wikitesto]
La distruttività di un tornado è calcolata 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. La velocità di spostamento della tromba d'aria è variabile durante il percorso ed è compresa tipicamente tra 30 e 100 km/h.
La classificazione delle trombe d'aria avviene in base alla rilevazione empirica dei danni causati secondo la Scala Fujitaavanzata (che negli Stati Uniti ha sostituito l'originale Scala Fujita nel 2007, prendendo il nome di Enhanced Fujita scale), 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:
| Grado | Classificazione | Velocità del vento |
|---|---|---|
| EF0 | DEBOLE | 105–137 km/h |
| EF1 | MODERATO | 138–178 km/h |
| EF2 | SIGNIFICATIVO | 179–218 km/h |
| EF3 | FORTE | 219–266 km/h |
| EF4 | DEVASTANTE | 267–322 km/h |
| EF5 | CATASTROFICO | > 322 km/h |
A ogni grado Fujita corrisponde un livello di distruttività. Si parte dall'EF0 (raffiche da 105–137 km/h) che può danneggiare i rami degli alberi, sollevare le tegole dei tetti, fino ad arrivare all'EF5 (>322 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 EF0 e EF1, solo il 5% delle trombe d'aria è classificato come forte. Le trombe d'aria devastanti (EF4-EF5) coprono una percentuale compresa tra 1% e lo 0,1%, sono cioè molto rare.
Meno conosciuta e utilizzata è la scala TORRO, adoperata principalmente nel Regno Unito e, sporadicamente, in Europa, che va da T0 per tornado estremamente deboli a T11 per i tornado più violenti mai registrati.
Processo di formazione[modifica | modifica wikitesto]
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 (Windshear) a seconda dell'altezza e dalla presenza di una massa di aria calda e umida, sovrastata da una fredda e secca, che sollevandosi e condensandosi dà origine a forti temporali. I tornado possono originarsi in qualsiasi tipo di sistema temporalesco, ma i tornado più violenti si originano da temporali particolarmente violenti come le supercelle.
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.
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