Le trombe d’aria: che cosa sono, come si sviluppano, come si misura la loro intensità, come si prevedono

Le trombe d’aria, note anche come tornado, sono tra i fenomeni atmosferici più violenti e spettacolari esistenti in natura.

Si manifestano come vortici d’aria rotanti ad altissima velocità, che si estendono da una nube temporalesca fino al suolo.

In Italia, il termine “tromba d’aria” viene spesso utilizzato per descrivere questi eventi, anche se tecnicamente la definizione di tornado è più precisa per descrivere certi fenomeni particolarmente intensi.

Con i cambiamenti delle temperature, in particolare delle masse d'acqua marine, il fenomeno è in crescita, ed è quindi importante che vi sia una crescente attenzione sia sulle attività di prevenzione collegate agli allarmi che alla robustezza dell'ambiente costruito.

In questo articolo scopriamo qualcosa di più sulle trombe d'aria.

 

Che cosa sono le trombe d’aria?

Una tromba d’aria è un violento vortice d’aria rotante che si estende dalla base di una nube temporalesca, chiamata cumulonembo, fino alla superficie terrestre.

Questo fenomeno meteorologico è uno dei più intensi e distruttivi che si possano verificare, caratterizzato da una combinazione di venti estremamente forti, velocità elevate e un movimento rotatorio ben definito.

Le trombe d’aria hanno una struttura distintiva, con la loro caratteristica forma a imbuto o cono che si estende dalla nube verso il suolo.

Questa forma è dovuta alla condensazione del vapore acqueo all’interno del vortice, che diventa visibile a occhio nudo grazie alla presenza di gocce d’acqua, polveri e detriti sollevati dalla terra.

L’imbuto può variare in larghezza, passando da pochi metri fino a oltre un chilometro nei casi più estremi.

La formazione di una tromba d’aria è un processo complesso che coinvolge diverse fasi e condizioni atmosferiche. Il fenomeno ha origine in un cumulonembo, una nube temporalesca altamente sviluppata in altezza, che può estendersi fino a 15-20 chilometri nell’atmosfera.

La formazione di una tromba d’aria richiede una forte instabilità atmosferica, un’elevata umidità, e la presenza di un “wind shear”, ovvero variazioni nella velocità e direzione dei venti a diverse altitudini.

Una volta innescata, la tromba d’aria si sviluppa rapidamente, con una colonna d’aria che inizia a ruotare attorno al proprio asse a velocità elevatissime. Nei casi più estremi, i venti possono superare i 400 km/h, causando danni devastanti lungo il percorso del tornado.

 

Quali sono le condizioni climatiche che creano le trombe d’aria?

Le trombe d’aria si formano quando una serie di specifiche condizioni atmosferiche si combinano, creando un ambiente estremamente instabile e favorendo lo sviluppo di vortici rotanti. Questi fenomeni si verificano soprattutto in presenza di forti contrasti termici e dinamiche atmosferiche complesse.

Di seguito sono descritte in modo più approfondito le principali condizioni che portano alla formazione di una tromba d’aria.

Forte instabilità atmosferica

L’instabilità atmosferica è una delle condizioni fondamentali per la formazione di trombe d’aria.

Si verifica quando l’aria vicino al suolo è calda e umida, mentre gli strati superiori dell’atmosfera sono più freddi e secchi. Questo forte gradiente termico verticale crea un ambiente dove l’aria calda tende a sollevarsi rapidamente, innescando convezione intensa. Quando l’aria calda sale, si raffredda e può condensare, formando nubi temporalesche (cumulonembi) che possono svilupparsi fino a quote molto elevate. Questa instabilità è spesso amplificata dalla presenza di un fronte freddo in rapido movimento, che fornisce ulteriore energia all’atmosfera.

Correnti ascensionali e sviluppo di cumulonembi

Un altro elemento essenziale è la presenza di una forte corrente ascensionale. All’interno di un temporale, l’aria calda e umida viene spinta verso l’alto, creando una corrente ascensionale potente.

Se la corrente ascensionale è sufficientemente forte e persistente, può dare origine a un sistema temporalesco rotante chiamato “supercella”. Le supercelle sono tra i sistemi meteorologici più favorevoli alla formazione di trombe d’aria, poiché la rotazione generata al loro interno è l’elemento chiave che innesca il tornado.

Shear del vento (Cisallamento del vento)

Lo “shear del vento” o cisallamento del vento è forse il fattore più critico nella formazione di una tromba d’aria.

Si riferisce alla variazione della velocità e della direzione del vento con l’altitudine. In presenza di un forte shear, i venti possono cambiare significativamente da quote basse a quote alte, sia in termini di intensità che di direzione.

Questo gradiente crea un effetto di rotazione orizzontale nell’atmosfera, che può essere inclinato verticalmente dalle correnti ascensionali, generando una rotazione mesociclonica. Questa rotazione è il precursore del tornado, che può formarsi se le condizioni restano favorevoli.

Umidità e punti di rugiada elevati

Un altro fattore importante è l’umidità dell’aria.

Punti di rugiada elevati, indicativi di un’alta concentrazione di vapore acqueo, favoriscono una convezione più intensa e la formazione di nubi temporalesche più potenti. L’umidità gioca un ruolo cruciale anche nella fase di condensazione dell’aria calda, rilasciando ulteriore energia che alimenta il temporale.

Interazione tra masse d’aria contrastanti

Le trombe d’aria si formano tipicamente in aree dove masse d’aria molto diverse si scontrano, come aria calda e umida proveniente da basse latitudini e aria fredda e secca che scende dalle regioni polari. Questo contrasto netto favorisce l’instabilità atmosferica.

Nei contesti mediterranei, per esempio, le trombe d’aria possono svilupparsi quando masse d’aria calda e umida dal mare interagiscono violentemente con fronti freddi in arrivo dall’Europa centrale.

Supercelle e mesocicloni

Le trombe d’aria più potenti sono spesso associate a supercelle, sistemi temporaleschi organizzati con una forte rotazione interna (mesociclone).

All’interno della supercella, la combinazione di instabilità, shear del vento e correnti ascensionali rotanti crea le condizioni ideali per la formazione di un tornado. Non tutte le supercelle producono tornado, ma quando le condizioni sono ottimali, la rotazione del mesociclone si intensifica al punto da estendersi fino al suolo, dando vita al tornado.

 

Che tipo di forze e di potenze sono in grado di generare?

Le trombe d’aria sono fenomeni atmosferici estremamente potenti e distruttivi, e la loro intensità viene valutata attraverso la Scala Fujita migliorata (Enhanced Fujita, EF).

Questa scala classifica i tornado in base ai danni osservabili causati alle strutture e alla vegetazione, associando tali danni a una stima delle velocità del vento.

La scala EF è suddivisa in sei categorie, da EF0 a EF5, ognuna delle quali descrive il grado di devastazione e la forza dei venti coinvolti.

• EF0 (venti da 105 a 137 km/h): I tornado di questa categoria sono i meno intensi e causano danni leggeri. Solitamente, i danni includono rami spezzati, tegole strappate dai tetti e lievi danni a edifici con strutture non robuste.
• EF1 (venti da 138 a 177 km/h): Questi tornado possono causare danni moderati, come la rottura di finestre, il distacco di intere sezioni di tetto e l’abbattimento di piccoli alberi. Le strutture più deboli possono subire danni significativi.
• EF2 (venti da 178 a 217 km/h): I tornado EF2 sono considerati forti e possono causare danni importanti. Tetti interi possono essere strappati via, grandi alberi vengono sradicati e i veicoli possono essere sollevati da terra e spostati.
• EF3 (venti da 218 a 266 km/h): Tornado molto forti, che provocano gravi danni. Gli edifici con strutture resistenti possono subire gravi distruzioni, con muri crollati. I veicoli vengono sollevati dal suolo e lanciati, e grandi alberi sono completamente abbattuti.
• EF4 (venti da 267 a 322 km/h): Tornado devastanti che possono radere al suolo case ben costruite, sollevare treni e far volare oggetti pesanti come auto per centinaia di metri. La distruzione è quasi totale.
• EF5 (venti oltre 322 km/h): Questi sono i tornado più violenti e rari. Possono ridurre le abitazioni a cumuli di macerie e persino sollevare e spostare strutture ancorate al suolo. La devastazione è completa, con poche o nessuna struttura rimasta intatta.

La scala EF non si basa solo sulla velocità del vento, ma tiene conto dell’effetto che tali venti hanno sulle costruzioni e sull’ambiente. Questo metodo consente di stimare con maggiore precisione l’intensità di un tornado in base ai danni osservabili.

Oltre alla velocità del vento, la potenza di un tornado si manifesta anche nella sua capacità di sollevare e trasportare oggetti pesanti per lunghe distanze, creando scie di devastazione che possono estendersi per chilometri.

 

Si creano trombe d’aria nel Mediterraneo?

Sì, sebbene siano meno frequenti e meno potenti rispetto a quelle nordamericane, anche nel Mediterraneo si verificano trombe d’aria.

Questi fenomeni sono più comuni lungo le coste italiane, francesi e spagnole, specialmente durante l’autunno e l’inverno, quando il contrasto tra l’aria calda del mare e l’aria più fredda proveniente dal nord Europa è più pronunciato.

La tromba d’aria più devastante verificatasi in Italia è generalmente considerata quella che colpì Venezia il 11 settembre 1970.

Conosciuta come la Tromba d’aria di Venezia del 1970, questo evento causò danni significativi sia in termini di vite umane che di patrimonio artistico e architettonico.

La tromba d’aria si abbatté su diverse aree della Laguna di Venezia, tra cui il Lido e la zona di Sant’Elena. L’evento causò la morte di 36 persone e ferì oltre 500.

Molti edifici vennero distrutti o gravemente danneggiati, incluse chiese storiche e palazzi. 

I danni economici furono enormi, e la città impiegò anni per riprendersi completamente. La violenza dell’evento è rimasta impressa nella memoria collettiva per la sua rapidità e devastazione.

La tromba d’aria fu classificata come EF4 (su una scala che va da EF0 a EF5), con venti stimati fino a 300 km/h.

 

Le trombe d’aria sono prevedibili? Quanto tempo impiegano a svilupparsi?

La previsione precisa delle trombe d’aria è ancora una sfida per i meteorologi. Sebbene le condizioni che possono favorire la loro formazione siano riconoscibili, prevedere esattamente quando e dove un tornado si formerà resta complicato. Una tromba d’aria può svilupparsi in pochi minuti o impiegare anche ore a formarsi dopo l’inizio di una tempesta. Questo breve preavviso rende difficile l’adozione di misure preventive.

Quali misure adottare in caso di tromba d’aria?

Le misure principali includono:

• Monitoraggio meteorologico: È fondamentale seguire costantemente le previsioni e gli avvisi meteo, specialmente durante condizioni temporalesche intense.
• Riparo in luoghi sicuri: In caso di allarme, bisogna rifugiarsi in spazi chiusi e sicuri, lontano da finestre e possibilmente in ambienti sotterranei o al piano terra.
• Preparazione: Avere un piano di emergenza, con un kit di sopravvivenza e conoscere i punti sicuri della propria abitazione, può fare la differenza.

Il cambiamento climatico sta accentuando il problema?

Il cambiamento climatico sta influenzando la frequenza e l’intensità di eventi meteorologici estremi in molte parti del mondo, e il Mediterraneo non fa eccezione.

L’aumento delle temperature globali intensifica i fenomeni temporaleschi, che possono portare a un numero maggiore di trombe d’aria.

Inoltre, il riscaldamento del mare fornisce energia extra alle tempeste, potenziando la possibilità di formazione di trombe marine, che possono evolversi in trombe d’aria una volta raggiunta la terraferma.

 

 

In base al rapporto "Tornado in Italia" elaborato da Federico Baggiani, Alessandro Piazza e Stefano Salvatore tra il 2014 e il 2021, in Italia sono stati registrati 343 tornado, con una prevalenza di eventi non mesociclonici (76%). Solo il 10% dei tornado ha raggiunto una intensità di F2 o superiore sulla scala Fujita. La maggior parte dei tornado si verifica in autunno, con picchi significativi nel Veneto e in Sicilia durante eventi particolari. Il 2021 ha visto il numero più alto di tornado registrati, con 69 eventi. La distribuzione dei tornado mostra una concentrazione maggiore nelle regioni del nord e lungo le coste, rispetto alle aree interne e al sud del Paese.

 

Conclusioni

Le trombe d’aria rappresentano una minaccia reale, anche se non particolarmente comune, nel Mediterraneo. Con il cambiamento climatico, questi eventi potrebbero diventare più frequenti e intensi.

È quindi importante investire nella previsione meteorologica avanzata e promuovere una cultura di consapevolezza e preparazione per minimizzare i danni e proteggere vite umane.