Le trombe d'aria e d'acqua

revised 2019 Paolo Valisa

Le trombe d'aria o tornado sono vortici provocati dalla rapida risalita di aria alla base di una nube temporalesca particolarmente intensa, che risucchia l'aria circostante, umida e afosa, e concentra l'eventuale rotazione dei venti già presente in atmosfera a diverse quote.


Formazione di una tromba d'aria o tornado, alla base di un cumulonembo (nube temporalesca) particolarmente intensa e in rotazione (temporale a supercella o mesociclone).

Le trombe d'aria traslano seguendo la cella temporalesca che li ha generati e si manifestano con una colonna scura, spesso a forma di imbuto (da cui deriva il nome) con la parte più stretta o "proboscide" verso il suolo. Questa colonna è in realtà una nube di goccioline d'acqua mescolate a polvere e detriti. Vicino al suolo polvere e detriti sono abbondanti, perchè la bassa pressione risucchia l'aria verso l'interno e verso la parte più alta della colonna. In parte i detriti possono essere scagliati al di fuori dell'area in cui si ha la più forte velocità del vento, ed altri vengono strappati dal suolo in un ciclo continuo.
La "Tromba d'acqua" del 4 Luglio 2000, fotografata verso le ore 11 sul Lago Maggiore di fronte a Maccagno (VA) - foto gentilmente fornita dal sig. U. Dozio, Ristorante "Lido" a Maccagno

La forma a imbuto si deve al fatto che, nella parte superiore della colonna, l'aria in ascesa si espande, provocando un raffreddamento e un aumento dell'umidità relativa e della condensazione.
Il precursore della tromba d'aria è una nube ad imbuto (funnel cloud) che scende dalla nube temporalesca ma ancora non tocca il suolo. Si osservano non di rado "funnel clouds" che si disperdono e non proseguono l'intensificazione che le porta a toccare il suolo formando il tornado. E' possibile anche osservare tornado multipli, in funzione del rapporto tra la velocità ascensionale dell'aria e della velocità di rotazione periferica della colonna rotante. Se questa supera la velocità ascensionale, vi sarà tendenza a regime turbolento e formazione di trombe multiple.
Il diametro del vortice varia da pochi metri a qualche centinaio di metri. Eccezionalmente si possono raggiungere diametri al suolo di 500 m, soprattutto nelle vaste pianure degli Stati Uniti dove le trombe d'aria sono particolarmente frequenti e hanno assunto il nome di "Tornado" (dallo spagnolo "tornador", girare) divenuto sinonimo di tromba d'aria.
All'interno del "tubo di vento" si possono raggiungere velocità che vanno da 100 Km/h a 400-500 Km/h. La velocità del vento definisce l'intensità del tornado in base alla scala Fujita, riportata nella tabella seguente. I venti sono vorticosi e molto forti anche all'esterno del tubo, come si ricava dalla larghezza della striscia dove si manifestano i danni, che è talvolta di qualche centinaio di metri. La velocità del vento consente di calcolare la caduta di pressione nel cuore del tornado, poichè la forza centrifuga ρV2/R bilancia il gradiente di pressione ΔP/R (dove R è il raggio del tornado e ρ la densità dell'aria). Per venti dell'ordine di 150 km/h (tornado F1) la caduta di pressione è di 17 hPa ed avviene in pochi secondi, provocando l'esplosione degli infissi degli edifici. Le trombe d'aria che interessano la Lombardia sono per la maggior parte classificate F0 o F1, sufficienti comunque per danneggiare alberi e sollevare tegole. Il Varesotto non è molto soggetto a questi fenomeni atmosferici anche perchè la vicinanza delle montagne non consente la libera rotazione delle nubi temporalesche.

Grado Classificazione Velocità del vento
F0 DEBOLE 105–137 km/h
F1 MODERATO 138–178 km/h
F2 SIGNIFICATIVO 179–218 km/h
F3 FORTE 219–266 km/h
F4 DEVASTANTE 267–322 km/h
F5 CATASTROFICO > 322 km/h

Eventi recenti nel Varesotto e regioni limitrofe

revised 2019 Paolo Valisa

.... i nembi radunò,
sconvolse l'onde,
tutte incitò le raffiche dei venti,
e di nuvole empì la terra
e il mare; e giù dal Ciel
precipitò la Notte.
[Odissea - Omero]

Riportiamo un elenco, probabilmente non esaustivo, delle trombe d'aria confermate da immagini fotografiche o testimonianze che confermano la presenza della tromba che raggiunge il suolo. Molto frequentemente vengono scambiati per trombe d'aria fenomeni atmosferici molto diversi come le correnti discendenti che precedono i temporali (downburst) che spesso si abbattono al suolo assieme a rovesci di pioggia, prendendo il posto dell'aria calda e afosa risalita a formare la nube. I downburst possono raggiungere velocità notevoli, oltre 100 km/h, provocando quindi notevoli danni, ma procedono in linea retta, senza la caratteristica rotazione dei tornado o trombe d'aria.

Tromba d'aria su Merate il 22 luglio 1999 ore 14:30.



(foto da GevGurone )

Tromba d'aria in Brianza (Arcore, Concorezzo, Usmate-Velate) il 7 luglio 2001 ore 14:20.



Immagine Meteosat VIS del temporale a supercella che ha generato la tromba d'aria della Brianza (CGP).
Foto da TG5. Dai danni stimata un'intensità di F2-F3 su una striscia di 7 km larga 500m.

Tromba d'aria a Sesto Calende (VA) verso le h 2 di notte del 10 luglio 2001.




Percorso della tromba d'aria ricostruito in base ai danni (alberi abbattuti). I danni hanno riguardato soprattutto le località di Lisanza e Abbazia (foto e sopralluoghi CGP)

Tromba d'aria a Linate e Melegnano il 5 maggio 2016.



Tromba d'aria visibile da Linate che transita tra Melegnano e Peschiera Borromeo, probabilmente di debole entità con pochi danni. Alcuni voli deviati a Malpensa.

Tromba d'aria a Cadrezzate, Travedona, Monate il 18 agosto 2017 ore 20:15.



Foto della funnel cloud di G. Bertoni. La tromba d'aria è transitata da Ovest ad Est tra Travedona, Faraona e Biandronno, probabilmente toccando suolo in maniera intermittente. Ha quindi proseguito attraverso il lago di Varese. L'anemometro del lido di Bodio ha registrato un picco di velocità del vento di 111 km/h.

Forza distruttiva del tornado

revised 2019 Paolo Valisa

L'effetto devastante dei tornado è la conseguenza della velocità istantanea dei venti e del forte sbalzo di pressione. Se la pressione all'interno di un edificio è quella normale (1013 hPa = 1 Kg/cm2) e quella esterna, al passaggio del tornado cade improvvisamente di 30 hPa, la forza esercitata su ogni metro quadrato delle pareti, soffitti e finestre arriva 300 Kg/m2 e può provocarne lo sfondamento, quasi fosse un'esplosione.


La fotografia riporta un significativo esempio: l'esplosione delle porte in lamiera di uno stabilimento nella zona industriale di Velate, frazione di Usmate Velate, tromba d'aria del 7 Luglio 2001. (foto di Giovanni Zardoni, Centro Meteo Lombardo, per g.c.)

Quando il vento si arresta contro un ostacolo, l'energia cinetica legata alla sua velocità produce una pressione che per l'eq. di Bernoulli vale ρ/2V2. Ad esempio, ad una velocità del vento V=100 km/h, corrisponde una pressione di circa 40 kg/m2, che sale a 90 kg/m2 per venti di 150 km/h e 160 kg/m2 per venti di 200 km/h



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