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Tornado, trombe d’aria, supercelle, downburst e uragani: cosa sono e perché si formano

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Tornado, trombe d'aria, supercelle, downburst e uragani: cosa sono e perché si formano

Viaggio tra i fenomeni atmosferici più estremi

Tornado, trombe d’aria, supercelle, downburst, uragani e tifoni sono fenomeni meteorologici estremi che possono causare danni devastanti e mettere a repentaglio la vita umana.  
Questi eventi atmosferici sono il risultato di complessi processi naturali, e capirne le cause e la formazione è importante non solo per una maggiore comprensione del clima in sé ma anche per la nostra stessa sicurezza: per riconoscerli correttamente, prevederne l’arrivo e prendere misure adeguate per la sicurezza delle comunità colpite. 

In questo articolo esploreremo i meccanismi alla base di queste forze della natura e il perché della loro potenza distruttiva.
Nel nostro viaggio approfondiremo anche le differenze fondamentali che li distinguono tra loro.

tromba d'aria come si forma

Trombe d’aria e tornado

Le trombe d’aria e i tornado sono fenomeni atmosferici potenti e spesso spaventosi che catturano l’attenzione di molti. Questi vortici di aria in rotazione possono causare danni devastanti e rappresentano una minaccia per la sicurezza delle persone e delle proprietà. In questo paragrafo, esploreremo dettagliatamente che cosa sono le trombe d’aria e i tornado, come si formano e quali condizioni atmosferiche sono coinvolte in queste forze della natura. 

Trombe d’aria: cosa sono e come si formano

Una tromba d’aria è un piccolo vortice di aria in rotazione che si sviluppa sotto una nuvola temporalesca. Questo fenomeno può avere diverse dimensioni e intensità, ma in generale, le trombe d’aria sono più piccole e meno distruttive dei tornado. Spesso si formano da nubi cumulonembi e sono visibili come colonne d’aria sottili che scendono verso il suolo. 

Le trombe d’aria possono essere classificate in due tipi principali: le trombe d’aria terrestri, che si sviluppano sulla superficie e poi si sollevano verso l’alto, e le trombe d’aria marine, che si formano sulla superficie dell’acqua. 

Tornado: cosa sono e come si formano

Un tornado è un vortice di aria molto più grande e intenso rispetto a una tromba d’aria. Si forma sotto una nuvola temporalesca da una corrente ascendente potente e una rotazione dell’aria. I tornado possono essere molto distruttivi e hanno la capacità di causare danni su larga scala. 

I tornado sono classificati sulla scala Fujita o EF (Enhanced Fujita) in base alla loro intensità e ai danni potenziali che possono causare. La scala va da F0 (tornado più debole) a F5 (tornado più violento). I tornado di categoria F3 o superiori possono generare venti con velocità superiori ai 250 chilometri all’ora e causare danni catastrofici.

Differenze tra trombe d’aria e tornado

I tornado e le trombe d’aria sono fenomeni atmosferici simili ma distinti. Entrambi coinvolgono correnti d’aria vorticose, ma si verificano in contesti meteorologici diversi e possono avere dimensioni e intensità variabili. 

Tornado: Un tornado è un vortice di aria ad alta velocità che si forma in una nuvola temporalesca a sviluppo verticale, nota come cumulonembo. I tornado si verificano in aree di temporali intensi e sono spesso associati a fenomeni atmosferici come supercelle, linee di temporali o addirittura temporali tropicali. I tornado possono avere dimensioni variabili, da pochi metri a diverse centinaia di metri di diametro, e possono causare danni estesi e devastanti. Sono classificati in base alla scala di intensità Fujita (Fujita Scale) o alla scala EF (Enhanced Fujita Scale), che tiene conto dei danni causati agli edifici e alla vegetazione. 

Tromba d’aria: Una tromba d’aria è un vortice di aria che si forma sopra una superficie terrestre o acquatica, generalmente in assenza di nuvole temporalesche sviluppate verticalmente. Le trombe d’aria sono spesso osservate sopra corpi d’acqua, come laghi o mari, ma possono anche formarsi su terreno asciutto. Sono generalmente meno intense dei tornado e possono variare in dimensioni da piccole trombe d’aria di polvere a trombe d’aria più grandi e più visibili. Le trombe d’aria sono tipicamente associate a fenomeni atmosferici locali, come temporali a singola cella o flussi d’aria instabili in presenza di terreni variabili. 

In sintesi, mentre sia i tornado che le trombe d’aria coinvolgono vortici d’aria rotanti, i tornado sono solitamente più grandi, più potenti e si formano all’interno di nuvole temporalesche ben sviluppate, mentre le trombe d’aria possono formarsi sopra la superficie terrestre o acquatica in vari contesti atmosferici

Focus: trombe d’aria e tornado in Italia

Le trombe d’aria e i tornado storicamente non sono molto frequenti in Italia ma negli ultimi anni, a casua del cambiamento climatico e di una maggiore energia potenziale accumulata sotto forma di calore, si è verificato un deciso aumento dei fenomeni. Infatti si prevede che entro il 2050 il nostro diventerà un Paese ad alta frequeza per questo tipo di eventi metereologici estremi. 

Nel 2023 si sono verificati diversi episodi di trombe d’aria pericolose. Da segnalare senz’altro quella che ha colpito Milano il 21 luglio e quella del 24 luglio in Emilia Romagna che ha investito Alfonsine (forza F3).  
Per gli eventi estremi accaduti nel lombardo-veneto a luglio 2023 invece, si è trattato piuttosto di downburst (come anche a Pordenone). 

Supercella come si forma

Supercelle: cosa sono e come si formano

Le supercelle sono fenomeni meteorologici straordinariamente potenti e spesso pericolosi che possono causare tempeste violente, grandinate, fulmini, e persino tornado. Questi mostri atmosferici sono fonte di grande interesse e preoccupazione per gli scienziati ma anche per chi non è del mestiere.  

Le supercelle sono un tipo di tempesta intensa caratterizzata dalla presenza di un mesociclone, una colonna d’aria instabile e rotante.
Questo mesociclone è ciò che rende le supercelle uniche e particolarmente pericolose, poiché funge da motore che alimenta la tempesta.
Sono spesso associate a precipitazioni intense, forti venti e grandine di dimensioni notevoli.
 

Le fasi di formazione di una supercella

La formazione di una supercella richiede condizioni atmosferiche specifiche. Innanzitutto, è necessaria un’ampia zona di aria calda e umida alla base della tempesta. Questa aria calda si alza rapidamente in atmosfera, generando un’instabilità verticale. Contemporaneamente, un vento forte e variabile con l’altezza crea una differenza di velocità e direzione del vento, favorendo la rotazione. 

Quando queste condizioni si combinano, il mesociclone inizia a svilupparsi. L’energia disponibile da questa rotazione permette alla supercella di mantenere la sua potenza per lungo tempo, anche diverse ore. Durante questa fase, la tempesta può generare una vasta gamma di fenomeni meteorologici estremi, tra cui i tornado. 

Tipi di supercelle

Esistono diversi tipi di supercelle, e la loro classificazione è basata principalmente sulla direzione e la velocità del vento associato al mesociclone.
I principali tipi di supercelle includono:
 

Supercelle classiche: caratterizzate da un mesociclone ben definito e rotazione nel senso delle lancette dell’orologio (nelle regioni dell’emisfero nord). 

Supercelle HP (High Precipitation): caratterizzate da un’elevata produzione di precipitazioni, spesso con gravi alluvioni, e un’alta probabilità di grandine. 

Supercelle LP (Low Precipitation): producono meno precipitazioni rispetto alle altre supercelle, ma possono essere altrettanto pericolose in quanto tendono a generare tornado violenti e difficili da individuare. 

Downburst: cosa sono e come si formano

Un downburst è un evento meteorologico in cui una massa d’aria fredda e pesante si muove rapidamente verso il basso dalla base di una tempesta, raggiungendo il suolo e espandendosi orizzontalmente.
Questo processo crea venti molto forti che si irradiando in tutte le direzioni dal punto di impatto.
 

I downburst possono essere classificati in due tipi principali: i “microburst”, con un diametro inferiore ai 4 chilometri, e i “macroburst”, con un diametro superiore ai 4 chilometri.
Entrambi possono avere velocità del vento superiori ai 240 chilometri all’ora e provocare danni gravi a strutture, alberi e linee elettriche.
 

Le fasi di formazione di un downburst

La formazione di un downburst richiede un insieme specifico di condizioni atmosferiche. Durante una tempesta, il flusso d’aria ascendente all’interno delle nuvole, noto come corrente ascendente, può essere estremamente potente. Quando questa corrente ascendente incontra una massa d’aria fredda proveniente dalla tempesta, avviene un fenomeno noto come “downdraft” o flusso d’aria discendente. 

La massa d’aria fredda, più densa, inizia a scendere rapidamente verso il suolo, guadagnando velocità lungo il percorso. Quando raggiunge il terreno, si espande lateralmente, creando i caratteristici venti radiali e intensi del downburst. 

Downburst torino
Downburst su Torino ripreso da un aereo, 2019

La potenza spaventosa dei downburst divisa per tipologia

L’intensità dei downburst è intrinsecamente collegata a un processo affascinante: l’evaporazione delle precipitazioni. Questo processo, apparentemente innocuo, gioca un ruolo cruciale nella creazione di downburst dai caratteri diversi e impetuosi. 

Il downburst umido, conosciuto anche come “Wet Downburst“, incarna l’essenza stessa della tempesta in tutta la sua furia. Qui, piogge dense, talvolta persino grandinose, sono le protagoniste. Violente raffiche di vento scendono a picco, quasi nebulizzando le precipitazioni stesse e riducendo drasticamente la visibilità. L’evaporazione delle gocce d’acqua contribuisce a un raffreddamento aggiuntivo dell’aria discendente, rendendola incredibilmente densa e accelerando il suo impatto. Il risultato è una potenza distruttiva che può lasciare un segno indelebile sulla superficie terrestre. 

Dall’altra parte dello spettro, troviamo il “Dry Downburst“, o downburst secco. In questo scenario, non ci sono precipitazioni a fare da comparse. Al contrario, raffiche di vento si abbattono sul terreno, sollevando polvere e creando una scena quasi apocalittica. Questo fenomeno trova le sue radici quando le precipitazioni attraversano uno strato d’aria estremamente secco, facendo evaporare completamente ogni goccia prima che possa toccare il suolo. È una dimostrazione di come anche la mancanza di acqua possa scatenare un potere impressionante. 

Ma l’impeto non si ferma qui. Entriamo nel territorio dei Macroburst, dove le correnti discendenti dei downburst coprono aree orizzontali di oltre 4 chilometri. Questi giganti meteorologici si formano quando sistemi multicella entrano in gioco, spesso legati a fronti freddi. La loro durata può superare mezz’ora, ma il loro spostamento li fa colpire diverse località. Con venti che possono raggiungere velocità incredibili, fino a 210 km/h e oltre, i Macroburst rappresentano una forza da non sottovalutare. 

Quando le correnti discendenti interessano fasce orizzontali inferiori ai 4 chilometri, scendiamo in scala per incontrare i Microburst. Anche se più piccoli dei loro fratelli Macroburst, non sottovalutarli: possono superare la loro violenza. In alcune occasioni, queste micidiali raffiche possono sfiorare tranquillamente i 260 km/h e oltre. La loro breve durata, intorno a una decina di minuti, li rende istantanee esplosioni di potere, spesso associate ai temporali a singola cella. 

Focus: i downburst in Italia

Per i più curiosi sul fenomeno, ecco un focus specifico su alcuni degli episodi di downburst più noti che sono stati documentati sul territorio italiano. 

Giugno 1984 – Milano e Pavia: Un downburst colpì le città di Milano e Pavia causando danni significativi alle strutture, alla vegetazione e alla rete elettrica. Le raffiche di vento furono talmente forti da causare il crollo di alberi e danneggiare edifici. 

Agosto 2001 – Roma: Un downburst colpì la zona di Roma, causando danni a tetti, veicoli e alberi. Le raffiche di vento furono così intense che causarono un blackout temporaneo in alcune aree della città. 

Agosto 2011 – Reggio Emilia: Un downburst si abbatté sulla città di Reggio Emilia, causando danni a case, alberi e linee elettriche. Le raffiche di vento furono stimate tra i 120 e i 140 km/h. 

Luglio 2012 – Nord Italia: Diversi episodi di downburst interessarono varie regioni del Nord Italia, causando danni in diverse città. Raffiche di vento forti distrussero alberi e causarono interruzioni di energia elettrica. 

Giugno 2013 – Trieste: Un downburst colpì la città di Trieste, causando danni a edifici e alberi. Le raffiche di vento furono stimate a oltre 100 km/h. 

Agosto 2020 – Bologna: Un downburst si abbatté sulla città di Bologna, causando danni a case, veicoli e alberi. Le raffiche di vento raggiunsero velocità elevate, causando interruzioni di energia elettrica. 

Differenze tra downburst e tornado

È importante sottolineare che i downburst e i tornado sono due fenomeni meteorologici distinti, anche se entrambi possono causare danni significativi.
La principale differenza tra i due è la loro struttura. Mentre un downburst è associato a un flusso d’aria fredda che si muove verso il basso e si espande orizzontalmente, un tornado è un vortice di aria calda e umida che si muove in modo rotatorio verso il basso.
 

Un altro elemento che li differenzia è la scala di danno. I tornado possono essere più distruttivi, poiché la loro forza è concentrata in un’area più ristretta.
I downburst, invece, possono causare danni su un’area più estesa, ma con una potenza leggermente inferiore rispetto a un tornado di intensità simile.
 

Uragani e tifoni

Gli uragani e i tifoni sono tempeste tropicali caratterizzate da venti estremamente forti, piogge abbondanti e onde oceaniche pericolose.
Sono entrambi tipi di cicloni tropicali, ma vengono chiamati in modi diversi a seconda delle regioni in cui si verificano.
 

Gli uragani: cosa sono e come si formano

Gli uragani si formano nell’Oceano Atlantico e nel nord-est del Pacifico. Sono noti come “uragani” nell’Atlantico e nel nord degli Stati Uniti, mentre nelle regioni del Pacifico occidentale sono chiamati “tifoni”. Gli uragani sono alimentati dal calore dell’acqua oceanica, in particolare da acque con temperature superiori a 26 gradi Celsius. 

I tifoni: cosa sono e come si formano

I tifoni si sviluppano principalmente nell’oceano Pacifico nord-occidentale, vicino alle coste dell’Asia. Sono associati spesso a paesi come il Giappone, le Filippine e la Cina. I tifoni si formano nello stesso modo degli uragani, ma possono raggiungere dimensioni e intensità simili o addirittura superiori. 

Struttura, ciclo di vita e impatto di queste due tempeste tropicali

Sia gli uragani che i tifoni sono caratterizzati da un nucleo caldo e umido di bassa pressione circondato da forti venti e piogge. Si sviluppano attraverso diversi stadi, tra cui la formazione, l’intensificazione, il picco e il declino. Il picco di un uragano o tifone è raggiunto quando i venti raggiungono una velocità massima sostenuta di almeno 119 chilometri all’ora. Le tempeste tropicali possono variare in intensità, da tempeste tropicali deboli a uragani di categoria 5, che sono estremamente pericolosi e distruttivi. 

Gli uragani e i tifoni possono causare una vasta gamma di danni, tra cui allagamenti, inondazioni costiere, danni agli edifici, interruzioni dell’energia elettrica e danni all’agricoltura. La preparazione per queste tempeste è di vitale importanza per proteggere le vite umane e le proprietà.  
Le autorità locali spesso emettono avvisi e ordini di evacuazione in previsione dell’arrivo di un uragano o tifone. Le persone sono incoraggiate a creare kit di emergenza, pianificare un percorso di evacuazione e seguire le indicazioni delle autorità. 

Scienza vs Natura

L’argomento affrontato in questo articolo ci ha catapultato nel cuore delle forze più potenti e spietate della natura. Supercelle, downbursting, trombe d’aria, tornado e uragani/tifoni rappresentano una sinfonia di manifestazioni atmosferiche, in grado di produrre devastazione e, allo stesso tempo, ammirazione per la loro maestosità. Ma in questo scontro tra la scienza e la natura, un elemento cruciale emerge: la conoscenza. 

La scienza ci ha fornito una finestra sul funzionamento intricato di questi fenomeni atmosferici. Grazie alla ricerca, abbiamo compreso i meccanismi di formazione delle supercelle e la complessità dei downbursting che possono seguire. Siamo riusciti a distinguere le caratteristiche delle trombe d’aria e a investigare i fattori che portano alla nascita di un tornado. Tuttavia, anche con tutto il nostro sapere, rimaniamo umili di fronte al potere della natura, che può sorprenderci e sfidarci costantemente. 

Conoscere per non aver paura e gestire al meglio le emergenze

Questi fenomeni mettono in risalto quanto sia fondamentale l’approfondimento delle scienze atmosferiche. La ricerca e la tecnologia ci permettono di sviluppare sistemi di monitoraggio e previsione sempre più sofisticati, che migliorano la nostra capacità di prevedere e mitigare gli effetti devastanti di queste tempeste. Allo stesso tempo, ci insegnano l’importanza di rispettare e proteggere l’ambiente in cui viviamo, poiché il nostro impatto sul clima globale può avere conseguenze significative per la frequenza e l’intensità di questi eventi estremi. 

In definitiva, il confronto tra la scienza e la natura è un continuum in cui il nostro sapere continua a crescere, ma la meraviglia e la potenza della natura ci ricordano costantemente di quanto sia ancora misterioso e vasto il nostro pianeta. L’articolo ha voluto gettare luce su queste forze straordinarie, sottolineando la necessità di unire le forze della ricerca, della prevenzione e dell’educazione per affrontare con saggezza le sfide poste da questi fenomeni atmosferici. Solo con una conoscenza sempre più approfondita e un rispetto duraturo per la natura possiamo sperare di raggiungere un equilibrio tra il progresso scientifico e la conservazione dell’ambiente, nell’eterno duello tra Scienza e Natura. 

Update agosto 2023: 
Ti ha incuriosito come hanno origine questi eventi atmosferici estremi?
 
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