Tromba d'aria

Una tromba d'aria ad Anadarko, Oklahoma (1999)

Segnale di rischio di tornado secondo la norma internazionale ISO 7010.

Il tornado o tromba d'aria è in meteorologia un fenomeno collocato nella microscala, la parte visibile si manifesta come una nube a imbuto con la condensazione dell'aria inoltre pende dalla base di un cumulonembo senza necessariamente arrivare al suolo, fisicamente è una colonna d'aria ascensionale e in rapida rotazione partendo dal terreno, in grado di provocare danno al suolo o sollevare materiale di qualsiasi natura (polvere o detriti). In mancanza di questi due requisiti il fenomeno viene declassato nel termine più generico di nube a imbuto o "funnel cloud".

Le trombe d'aria sono fenomeni meteorologici altamente distruttivi, tra tutti i vortici atmosferici quelli a più alta densità energetica o potenza sprigionata, nell'area mediterranea rappresentano il fenomeno più violento verificabile sia pure con frequenza non elevata ma non trascurabile. Sono associati quasi sempre a temporali estremamente violenti (supercelle o "Squall line"), possono percorrere centinaia di chilometri e generare venti anche fino a 500 km/h.

Descrizione

Anatomia e fluidodinamica

Tornado a tronco di cono di Zermeghedo (VI) 19/03/09 (EF1)

La tromba d'aria si presenta con la condensazione dell'aria come un "imbuto" che si protende dalla base di un cumulonembo, la forma viene plasmata dall'umidità atmosferica e dal raffreddamento adiabatico dovuto al calo di pressione per effetto della forza centrifuga. Questo effetto viene sovrapposto al calo di pressione che si ottiene salendo di quota fornendo così la classica forma conica, ma a seconda dell'umidità atmosferica la condensazione può essere parziale e non arrivare al suolo sebbene la circolazione sia comunque presente (Tornado-funnel o Dust whirl stage), la forma può essere affusolata, tozza o troncata indipendentemente dall'intensità del fenomeno. La tromba d'aria che si verifica sulla terraferma solleva una grande quantità di polvere e detriti che accompagna il suo moto sino alla dissipazione, la documentazione fotografica di danni o di una nube di polvere al suolo costituiscono le uniche prove per una corretta classificazione. Le trombe d'aria tendono a presentarsi con superfici lineari e omogenee, in generale si presentano con una forma sinuosa che si assottiglia progressivamente con il dissolvimento (Rope tornado). L'estensione può variare tra i 100 e i 1000 metri, in relazione alla distanza tra suolo e base del cumulonembo, inoltre a seconda dei danni riscontrati in superficie il diametro può variare da un minimo 10 metri fino a 1 o 2 chilometri, da ricordare ad esempio l'EF5 di Oklahoma City 2015 o di El Reno 2013, caratteristiche conosciute con il termine di "Wedge Tornado". Possono presentarsi con più vortici in scala "subtornadica" (vortici di risucchio o subvortici) ma facenti parte dello stesso tornado genitore (tornado multivortex). Nelle supercelle HP il mesociclone può trascinare le precipitazioni in senso antiorario oscurando alla vista un possibile tornado già in atto (Rain-wrapped tornado).

Dal punto di vista fluidodinamico il tornado non è soltanto una colonna d'aria in rotazione ma il prodotto di un complicato equilibrio di forze fra la superficie e la nube temporalesca. Siamo in microscala-α per cui la forza di Coriolis gioca un ruolo insignificante rispetto alla forza centrifuga, quest'ultima si contrappone alla forza del gradiente di pressione che è diretta verso il centro, inoltre nella modellistica tridimensionale diventano fondamentali i moti verticali e la turbolenza, il tutto si compie nell'arco dei minuti o decine di minuti in conformità allo scenario di scala. Per studiare approfonditamente il fenomeno vengono elaborate simulazioni numeriche come il "CFD" o "LES" sulla base di complesse equazioni differenziali non risolvibili per via analitica (Equazioni di Navier-Stokes), si affiancano i modelli sperimentali più recenti come il "VorTECH" o il "WindEEE" e i riscontri sul campo nei progetti "Vortex" o "Rotate". Si individua un primo modello matematico di un vortice visto in sezione trasversale in un fluido viscoso, detto "vortice di Rankine": viene descritta la distribuzione radiale delle velocità tangenziali i cui profili lungo la verticale sono molto diversi e non sovrapponibili alla nube a imbuto (che rimane una manifestazione visibile e istantanea di una condizione di rugiada ottenuta alle varie quote dai parametri termodinamici e dalla "velocità di nucleazione"). In questo semplice modello abbiamo un "nucleo" centrale in rotazione solida dove le velocità tangenziali crescono linearmente (con velocità angolare costante) dal centro fino al raggio del nucleo, per poi decrescere con legge iperbolica verso l'esterno. Le cuspidi corrispondenti al massimo delle velocità necessitano di arrotondamenti, inoltre dalle rilevazioni doppler e dai modelli sperimentali viene introdotta una costante correttiva nel decremento iperbolico, per cui subentrano diverse varianti del modello come il "vortice di Burgers-Rott", ma non basta. Vicino alla superficie si integrano altre componenti fondamentali alla formazione tornadica: l'attrito con il terreno, la sua rugosità e la viscosità turbolenta del fluido, elementi che introducono uno squilibrio di forze ovvero un'alterazione dell'effetto centrifugo al suolo, queste condizioni esasperano il cosiddetto "effetto pattinatrice" per la Legge di conservazione del momento angolare. I flussi d'aria ancora deboli ed estesi, convergono verso il centro del tornado su una superficie di poche migliaia di metri quadrati, mentre in corrispondenza del centro di rotazione le correnti piegano violentemente verso l'alto in regime sostanzialmente laminare e alimentando un "updraft centrale". Seguendo questo principio la rotazione si estenderebbe dal basso verso l'alto (si rimanda alla sezione Processo di formazione). I detriti sollevati dal terreno possono rimanere sospesi in aria da una commistione di flussi tornadici (rotatorio-convergente-ascensionale), compiendo eleganti traiettorie con moto circolare uniforme in un delicato equilibrio fra il loro peso e l'intensità dei venti, l'alterazione di questi flussi fa seguito l'immediata espulsione o proiezione in troposfera... Le cose adesso si complicano in quota, ed in particolare nei tornado mesociclonici di categoria media/forte: si instaura nell'asse di rotazione una corrente discendente in regime turbolento (downdraft centrale) con l'ampliamento del nucleo ed un'alterazione dell'equilibrio ciclostrofico, in un certo senso l'opposto di quello che succede al suolo. Tale condizione viene soddisfatta con un aumento delle correnti tangenziali periferiche rispetto alle correnti ascensionali interne, questo rapporto viene denominato "Swirl Ratio" e se portato a valori superiori a "1" il downdraft centrale arriva a toccare il suolo generando un vortice più ampio e circondato da "vortici di risucchio" o subvortici, abbiamo così un tornado "multivortex".

Nonostante i progressi compiuti negli ultimi decenni soprattutto negli Stati Uniti, resta ancora da lavorare nella ricerca e molti gli interrogativi da risolvere. Ancora oggi si stanno analizzando le rilevazioni strumentali di tornado storici replicandoli con modelli sperimentali e computazionali sempre più affidabili. Rimangono ad esempio da chiarire gli effetti del carico del vento e dei detriti volanti sulle infrastrutture, gli effetti del parametro adimesionale "Swirl Ratio", gli effetti dovuti al moto di traslazione e all'inclinazione dell'asse tornadico, le condizioni al contorno che ne determinano la formazione e il dissolvimento, le pressioni e il campo del vento negli strati prossimi alla superficie, il cambio di intensità e di percorso in una topografia collinare (studi sono stati compiuti nei monti Appalachi ma potrebbero interessare anche l'Italia), il perfezionamento delle tecniche radar e non da ultimo il miglioramento delle previsioni e l'ottimizazione delle allerte anti tornado, che negli Stati Uniti ma non solo, possono fare la differenza fra la vita e la morte.

Processo di formazione

Non è facile distinguere ad occhio nudo una supercella da un classico cumulonembo, per farlo di solito è necessario un radar, oppure l'occhio esperto di un meteorologo

Supercella tornadica di Montagnana (PD) del 17/7/2009

Il processo di formazione di una tromba d'aria è legato a condizioni atmosferiche con un profilo termico verticale instabile, cioè caratterizzato dalla presenza di una massa d'aria fredda e secca in quota sopra uno strato d'aria calda e umida al suolo, la quale viene spinta verso l'alto dal galleggiamento termodinamico. In sede previsionale si valutano attentamente i geopotenziali e la disposizione delle figure bariche in scala sinottica: oltre alle "saccature" da segnalare le cosidette "gocce fredde" e i "cavi d'onda", figure che descrivono raggi di curvatura piuttosto corti e solitamente vengono accompagnate da sistemi frontali o "linee di instabilità". Sempre in scala sinottica un maggior addensamento delle isoipse consegue un incremento di flussi (vento di gradiente) nei piani isobarici della media troposfera o situati appena oltre lo strato limite, come vedremo in seguito questi venti diventeranno un altra componente fondamentale nella tornado genesi. I radiosondaggi forniscono giornalmente misurazioni di tutti questi parametri atmosferici o "indici" che meglio rappresentano le condizioni atmosferiche del momento, mentre i modelli ad area limitata (LAM) descrivono questi parametri in una gittata previsionale di un paio di giorni. È possibile prevedere fenomenologia di tipo "severo" in senso lato, ma non direttamente il fenomeno tornadico perché di scala troppo piccola nonché dipeso da una moltitudine di circostanze locali o "forzanti". È comunque possibile prevedere quali siano gli indici potenzialmente favorevoli alla loro formazione, primo fra tutti il "CAPE" che rappresenta l'energia potenziale utile alla convezione e il "CIN" che al contrario la inibisce ma riveste una particolare importanza nei primi strati con l'effetto "coperchio", più semplice analiticamente è il "Lifted Index" che sostanzialmente ci indica quanto l'atmosfera può essere instabile. Nella temperatura potenziale equivalente vi è il contributo "energetico" fornito sia dalla temperatura che dall'umidità atmosferica nei bassi strati, in superficie fanno testo anche le convergenze o "Moisture Convergence" (convergenze di umidità) modellate dalle brezze locali e disposte in strutture lineariformi, dove l'innesco delle prime termiche avviene sottoforma di nubi cumuliformi visibili nelle immagini satellitari con il superamento del livello di condensazione (LCL). Altre tipologie d'innesco possono essere linee di deflusso da precedente attività temporalesca (outflow boundary), mentre un altro fenomeno che merita un'argomentazione a parte è la "dry line" (fronte secco). Si presenta sotto varie forme e in vari contesti sinottici con l'interazione orografica dei venti in bassa troposfera (catabasi orografica), superfici di discontinuità igrometriche dove il parametro più rappresentativo è il punto di rugiada al suolo, ma in alcuni casi si estendono in quota spinte da avvezioni secche in media troposfera sovrapponendosi alle masse d'aria umide rimaste all'interno dello strato limite. L'argomento è tutt'ora oggetto di studio specie in Pianura Padana e nella fascia orientale degli Appennini. Tornando al contributo dinamico offerto dai venti in media troposfera, il "windshear" figura in diversi indici come "EHI" ed "SRH" che sostanzialmente rappresentano la variabilità dei venti con l'altezza (in direzione e intensità) e conseguente propensione alla vorticità, in questo frangente riveste particolare importanza l'intensità dei venti alle quote dei 700 e 500 hPa (speedshear). In alta troposfera ed in particolare nei 300 hPa troviamo le correnti a getto, le intrusioni secche e le divergenze, quest'ultime sono spesso presenti nel ramo ascendente di una saccatura. Determinanti sono le ore di insolazione antecedenti ai fenomeni previsti: potrebbe essere utile considerare la percentuale di copertura nuvolosa nelle ore centrali della giornata, mentre le precipitazioni previste devono essere di origine convettiva ovvero intense e localizzate con tutti i margini di errore consentiti a questi modelli previsionali.

Normalmente il sistema temporalesco sviluppa al suo interno dei moti ascendenti e discendenti innescando al suolo vorticità ad asse orizzontale e turbolenza, in questi casi le trombe d'aria generate sarebbero di debole intensità e di breve durata. I venti in quota, oltre a produrre vorticità orizzontale in media troposfera, piegano le torri convettive generando temporali ad "asse obliquo", le precipitazioni vengono così separate dalle correnti ascendenti, queste correnti possono incurvare verso l'alto le vorticità orizzontali dando luogo a circolazioni in mesoscala meglio note come mesocicloni, possono ruotare in senso orario o antiorario ma notoriamente i secondi sono i più longevi (nell'emisfero boreale). Il fenomeno tornadico ha origine nel settore ascensionale (updraft) di una supercella, il cui verso di rotazione ricalca quello indotto dal mesociclone o dalle discontinuità nel campo del vento all'interno del sistema temporalesco (mesovortici), come "forzante dinamica" il ruolo del mesociclone riveste una particolare importanza anche nella longevità e intensità del tornado. La formazione di una nube a parete con striature o di abbassamenti pronunciati sotto la base convettiva potrebbero tradire la presenza di un mesociclone o di forti aspirazioni all'interno della supercella. In questo settore si forma una depressione anche in assenza di una circolazione mesociclonica in media troposfera, con una differenza di gradiente barico fra centro e periferia di diversi hPa. La depressione determina una convergenza di flussi nei bassi strati, detta di "inflow", dando luogo a quell'effetto "pattinatrice" descritto nella sezione "Anatomia e fluidodinamica". Per abbattere l'attrito meccanico introdotto dalla viscosità turbolenta subentrano altre forzanti: una fra queste è sicuramente il "Rear Flank Downdraft" (RFD) una corrente d'aria secca in discesa sul fianco posteriore della supercella e proveniente dalla media troposfera. Questa corrente introduce un varco nella torre convettiva, mentre il settore caldo viene confinato verso le precipitazioni (area "FFD") subendo un "restringimento" e preparando il terreno per una rotazione di basso livello. Successivamente l'espansione al suolo di uno "pseudo fronte freddo" da il via alla fase di "occlusione" del sistema temporalesco.

In sede di "nowcasting" o di previsione a brevissimo termine, l'unico strumento in grado di segnalare la formazione di una tromba d'aria o di una nube a imbuto sotto la base convettiva sono i nostri occhi, fondamentali quindi le segnalazioni e le testimonianze fotografiche compiute sul territorio. La strumentazione radar rimane un supporto molto valido anche se in Italia quella che abbiamo a disposizione non è in grado di risolvere la scala tornadica o di scansionare un'elevazione sufficientemente bassa, senza tener conto dei ritardi nel sistema per fornire il prodotto all'utente finale. Tuttavia alcune configurazioni radar possono rilevare la presenza di una circolazione mesociclonica in medio/bassa troposfera, la "eco ad uncino" è una di queste ed in particolare quelle figure che presentano forti gradienti di riflettività nel lato sopravento o nel bordo sud/occidentale della tempesta. Nelle velocità radiali del radar doppler viene rilevata direttamente la rotazione mesociclonica, se questi gradienti di velocità si concentrano oltre un certo limite e persistono per oltre 5 minuti, si può parlare di "Tornado Vortex Signature" (TVS). Prerogative disponibili soltanto su radar mobili a scansione rapida e ad elevata risoluzione spaziale.

Nelle fasi iniziali l'aumento dello "spin" avviene quasi simultaneamente in gran parte della colonna d'aria, ma è dalla parte superiore che inizia la condensazione dove più bassa è la pressione atmosferica, in apparenza la nube a imbuto sembra ingrandirsi e "scendere" verso il basso. È opinione diffusa che la tornado genesi abbia origine dall'alto, effettivamente la teoria più accreditata prevede un "tubo" che verrebbe stirato dal mesociclone e dalle correnti ascendenti concentrando la quantità di moto lungo un asse verticale (Dynamic Pipe Effect), mentre i bassi strati vedrebbero cedere progressivamente le ultime resistenze viscose. Rilevazioni strumentali più recenti confermerebbero invece che abbia origine dal basso, queste discrepanze sembra siano originate dal profilo termico verticale o dalla “forzante di galleggiamento” nei bassi strati. La circolazione mesociclonica d'altra parte è solo una delle condizioni favorevoli alla formazione tornadica, che nella modellistica vengono denominate "condizioni al contorno". Teniamo presente che il mesociclone è un fenomeno collocato in una scala meteorologica differente rispetto al tornado, così come differenti possono essere alcuni processi fisici e termodinamici. Allo stato attuale delle ricerche esisterebbero due scenari contrapposti di formazione: processo "Bottom-Up" e "Top-Down". Il punto di svolta si è avuto nel tornado di "El Reno" 2013 in un momento in cui non si era ancora formato: dalle analisi fornite da un radar a scansione rapida posizionato su un'altura a 20m dal suolo, l'unica prova di rotazione compariva nell'angolo di elevazione di 0°.

Classificazione e distruttività

Un violento tornado fotografato a Seymour, Texas

Trave a doppio T scaraventato sul campo dalla copertura di "Idea legno". Tornado di Vallà di Riese del 6/6/2009

La distruttività di un tornado dipende dall'intensità dei venti e dalla loro persistenza. 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. Al suolo le correnti descrivono un moto convergente e rotatorio in senso antiorario, i danni maggiori si compiono sul lato destro e posteriore dove i flussi risultano concordi rispetto alla direzione di marcia. Le cose si complicano con la presenza di subvortici i cui flussi in superficie vengono sovrapposti alla rotazione del tornado principale. La ricognizione fotografica dei danni è l'unico modo per quantificare la superficie interessata dai venti tornadici e per consentire una stima delle intensità massime raggiunte. La valutazione della disposizione dei danni è inoltre una fase cruciale per decretare la fattura tornadica o meno dell'evento.

La classificazione delle trombe d'aria avviene in base alla rilevazione empirica dei danni causati secondo la scala Fujita avanzata (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 spezzare i rami agli 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 tornadi estremamente deboli a T11 per i tornadi più violenti mai registrati.

Nell'agosto 2023 la European Severe Storms Laboratory (ESSL) ha introdotto la versione ufficiale della "International Fujita (IF) Scale". Si è reso necessario sviluppare una scala di classificazione meglio rispondente alle caratteristiche strutturali di edifici presenti anche in altre parti del mondo come in Europa, dove alcuni indicatori di danno (DI) non erano nemmeno presenti. Abbiamo il perfezionamento nelle stime dei venti conservando però una certa coerenza con le scale precedenti.

Grado	Classificazione	Velocità del vento
IF0	Debole	90 km/h (±20%)
IF0.5	Debole	120 km/h (±20%)
IF1	Moderato	150 km/h (±20%)
IF1.5	Moderato	180 km/h (±20%)
IF2	Significativo	220 km/h (±20%)
IF2.5	Significativo	250 km/h (±20%)
IF3	Forte	290 km/h (±20%)
IF4	Devastante	380 km/h (±20%)
IF5	Catastrofico	470 km/h (±20%)

Fenomeni simili

Tromba marina presso le isole Keys (Florida)

Landspout

Un tipo particolare di tornado sono i landspouts, la differenza principale è che si generano in formazioni temporalesche non mesocicloniche, quindi qualsiasi formazione temporalesca (di conseguenza più comuni dei tornado). Rispetto a questi ultimi i landspouts sono meno violenti (dovuto al fatto che non si generano da nubi mesocicloniche, quindi rotanti), tuttavia possono verificarsi fenomeni anche di notevole intensità, pari a un tornado EF4.

Gustnado

Questi fenomeni vorticosi non hanno niente a che fare coi tornadi, e hanno origini completamente diverse. Quando una massa di aria fredda, proveniente dagli strati bassi del temporale, scende precipitosamente (downdraft) e raggiunge il suolo si espande parallelamente al suolo in tutte le direzioni, formando i downburst. Qualche volta una parte di questa massa d'aria in espansione può iniziare a compiere movimenti vorticosi, soprattutto nella zona del gust front (limite tra l'aria fredda e in espansione dall'aria circostante) formando i gustnado. Formandosi sostanzialmente da downburst, i venti possono essere molto forti, a volte superiori ai 100 km/h.

Trombe marine

Un turbine di polvere in Arizona

Un diavolo di neve, fenomeno molto raro.

Le trombe marine sono fenomeni simili alle trombe d'aria che si verificano sulle superfici lacustri o marine. Seguono un processo di sviluppo differente da quelle terrestri: in generale, infatti, le trombe marine non necessitano di supercelle o di intense formazioni temporalesche mesocicloniche: spesso hanno origine da temporali di modesta entità o addirittura da nubi minori rispetto ai cumulonembi (cumulus congestus).

L'origine delle trombe marine non segue la normale tornadogenesi: quasi sempre la loro nascita è dovuta a una rotazione dei venti preesistente alla formazione della nuova di origine, la cui combinazione con un moto convettivo genera la tromba. La loro intensità è mediamente minore rispetto alle trombe d'aria, ma ci sono casi (rari) dove la tornadogenesi è uguale a quella delle trombe terrestri e l'intensità del fenomeno può essere straordinariamente considerevole. In questo caso la tromba marina viene detta tornadica.

Diavolo di sabbia

Un altro fenomeno simile alla tromba d'aria è il turbine di polvere (nell'inglese americano dust devil, "diavolo di polvere"), una colonna di aria ascensionale rotatoria che solleva sul suo cammino sabbia o polvere, comunemente detto mulinello o turbine d'aria. Si sviluppa in generale in zone desertiche e semiaride indipendente dalla formazione nuvolosa, questo significa che è possibile ammirare questo fenomeno in occasione di bel tempo. La sua formazione avviene di norma in giornate torride, dove il surriscaldamento del suolo e degli strati d'aria immediatamente vicini è notevole.

Il turbine ha origine dal moto convettivo innescato da piccole correnti discendenti che coinvolgono le correnti ascensionali generate dal riscaldamento del terreno. Un turbine di polvere può durare dai pochi secondi a svariati minuti e molto raramente causa danni materiali (la velocità del vento di un turbine non è minimamente paragonabile a quella di una tromba d'aria). Le sue dimensioni sono estremamente variabili: l'altezza e il diametro di un turbine vanno entrambi dai pochi centimetri ai circa 200 metri.

Un fenomeno simile può manifestarsi anche su suolo innevato, causato però da forti venti.: viene chiamato diavolo di neve.

Incidenza delle trombe d'aria

Le aree di maggior incidenza delle trombe d'aria (mappa NOAA)

Il fenomeno tornadico, per quanto possa verificarsi ovunque escludendo le zone polari, si presenta in alcune zone geografiche particolari che presentano con regolarità le condizioni ottimali per il suo sviluppo. La più famosa è la cosiddetta Tornado Alley (Viale dei Tornado), negli Stati Uniti (il paese maggiormente colpito da questo fenomeno per frequenza e intensità). Questa zona comprende lo Stato del Texas, l'Arkansas, l'Oklahoma, il Nebraska, Il Kansas, il Missouri, l'Iowa, il Dakota del Sud e l'Illinois. Lo stato maggiormente coinvolto è sicuramente l'Oklahoma, dove si registra la maggior densità di trombe d'aria.

Le cause che fanno di questa zona (la Tornado Alley) la più colpita dalle trombe d'aria sono da ricercare nelle condizioni orografiche che la interessano: le grandi pianure che si trovano in quella zona sono comprese tra le grandi catene montuose degli Appalachi e delle Montagne Rocciose. In questo teatro circoscritto dalle montagne si scontrano due tipi di correnti molto differenti, la corrente artica del Canada e la corrente umida proveniente dal Golfo del Messico: lo scontro tra queste imponenti masse d'aria genera numerosi fronti temporaleschi di grandissima intensità, da cui nascono sovente molte trombe d'aria, anche contemporaneamente.

La Tornado Alley

Altri paesi particolarmente interessati da questo fenomeno sono l'Australia, il Giappone e il Regno Unito. Anche l'Italia rientra a pieno titolo nelle zone maggiormente interessate da trombe d'aria. La probabilità che una tromba d'aria colpisca una determinata zona può essere valutata secondo la seguente relazione:

$\ P=a{\frac {n}{S}}$

Dove P è la probabilità annuale che un punto nella regione S sia colpito da una tromba d'aria; a è l'area della regione interessata S ; n è la frequenza annuale di trombe d'aria sulla regione S. L'area presa in considerazione varia da paese a paese.

Dal punto di vista stagionale, le trombe d'aria si verificano in genere durante il periodo estivo, ma numerose sono quelle che si verificano durante l'autunno nelle zone tropicali.

Trombe d'aria in Italia

Tromba marina a Terracina nel 2006

Una tromba d'aria a Venezia

L'Italia non è uno dei paesi con la più alta incidenza di trombe d'aria a livello mondiale, ma è sempre stato uno tra i Paesi europei più interessati dal fenomeno. A livello europeo è sorpassato solo dal Regno Unito e dai Paesi Bassi, con la differenza che, anche se in minor numero di casi all'anno, rispetto a questi ultimi, in Italia se ne verificano spesso di più violente e distruttive. La regione più colpita è il Veneto, nel quale si è verificata l'unica tromba d'aria di intensità F5 mai accaduta nel Paese, ma anche il Friuli-Venezia Giulia, l'Emilia-Romagna, il Piemonte e la Lombardia sono state interessate da fenomeni più o meno intensi. Alcuni eventi sono stati registrati anche nel Lazio, in Toscana, in Liguria e nella Puglia e, più raramente, in Campania e Abruzzo.

Nelle regioni settentrionali il periodo di incidenza maggiore si verifica verso la fine della stagione estiva (o all'inizio di essa, quando le temperature cominciano definitivamente e sensibilmente ad alzarsi), quando l'afflusso di correnti fredde nord-occidentali generano numerose formazioni temporalesche di rilevante intensità. L'intensità dei fenomeni, considerando la media dell'intera penisola, è medio-bassa (EF0-EF3), ma non mancano, nella storia della meteorologia italiana, trombe d'aria di notevole potenza e distruttività. Secondo recenti studi, l'incidenza delle trombe d'aria in Italia è destinata a salire, mantenendo stabili i ritmi che si sono verificati negli ultimi 30 anni.

Il tempo di ritorno di questi fenomeni potrebbe avere una dipendenza (diretta o indiretta) con il riscaldamento globale, in luogo di una maggiore disponibilità di acqua allo stato gassoso, di scambi in senso meridiano a livello planetario e di una maggiore temperatura superficiale marina. Le statistiche degli ultimi decenni vengono però alterate da una maggior esposizione al danno in seguito alla crescita degli insediamenti urbani e dalla maggior disponibilità di fare segnalazioni con dispositivi che in passato non esistevano (cellulari, internet e socialnetwork). Non è ancora possibile fare confronti realistici con gli anni precedenti, se non valutando attentamente solo i fenomeni più violenti nel "European Severe Weather Database" per cui l'argomento è ancora controverso e tuttora in fase di studio. Dal CNR è stata pubblicata una statistica sul territorio italiano suddiviso in macroregioni mettendo in relazione gli episodi più rilevanti con le configurazioni atmosferiche associate, permettendo di definire specifiche configurazioni favorevoli al loro sviluppo a seconda dell'area presa in esame. Un altro contributo statistico lo abbiamo da "Tornado in Italia" fra il 2014 e il 2021, da Palmieri e Pulcini (1979) fra il 1946 e il 1973 e da Giaiotti et (2007) fra il 1991 e il 2000.

Le trombe d'aria più distruttive della storia

Un'abitazione danneggiata da un tornado a Forney, Texas

Nel mondo

Tra le trombe d'aria più distruttive in assoluto troviamo il tragicamente famoso Tri-State Tornado (il Tornado dei tre Stati) che si abbatté nel 1925 a Ellington (Missouri) e proseguì la sua corsa distruttiva fino a Princeton, Indiana attraversando tutto l'Illinois. Questo devastante tornado che coinvolse i tre Stati USA (da cui il nome) e si stima sia stato il più longevo della storia, durò circa 3 ore e mezzo, e percorse un tragitto di ben 350 km con punte di velocità di 117 km/h. Oltre a provocare terribili devastazioni (classificato come possibile EF5) portò alla morte 689 persone.

Nel 1997 il villaggio texano di Jarrel fu teatro di un terribile sistema temporalesco, che nella sola giornata del 27 maggio generò ben 11 tornado, di cui molti di incredibile intensità, tra cui uno di categoria F5, con la peculiarità di una velocità di spostamento molto bassa. Quest'ultima, abbinata a venti violentissimi, determinò un'incredibile devastazione totale, con una profonda "cicatrice" nel terreno assieme a case completamente "tritate" di cui rimasero soltanto le fondamenta. Persero la vita 30 persone.

Il 22 maggio 2011 la città di Joplin fu colpita da un violento tornado di categoria EF5 che provocò 161 vittime e più di 900 feriti.

Il 20 maggio 2013 un tornado classificato come EF5 ha devastato la periferia di Oklahoma City, causando 24 morti.

In data 11 dicembre 2021 una serie di tornado nel Midwest ha colpito sei stati americani, radendo al suolo la città di Mayfield.

In Italia

Anche l'Italia ricorda degli eventi tragici legati al fenomeno delle trombe d'aria. Una delle maggiori fu la cosiddetta "Tromba del Montello" verificatasi il 24 luglio 1930 presso il comune di Volpago del Montello (provincia di Treviso). I danni furono ingenti ed i venti raggiunsero velocità molto elevate, un fenomeno più unico che raro, nel cui tragitto di 80 km percorso in 84 minuti costò la vita a 23 persone. questo evento poi nella cultura popolare dell'entroterra veneziano diede nome ad una regione di cielo/terra (collocabile da Venezia in direzione del lago di Garda) definita "canton dée atoe", ovvero angolo/zona delle tavole, viene detta "delle tavole" perché ciò che restò degli alberi dopo il passaggio della sopracitata tromba d'aria, furono solo i tronchi spogliati di rami e corteccia. Tuttora si dice che i temporali provenienti da quella regione siano di elevata intensità.

Altri eventi disastrosi o significativi avvennero in Puglia, nel 1897 (precisamente il 21 settembre) quando un probabile F4 colpì i paesi di Torricella, Sava, Oria e Latiano uccidendo 55 persone, o il 10 settembre del 1832 quando un tornado molto potente distrusse la città di Otranto uccidendo 35 persone.

Pare abbia avuto carattere tornadico l'episodio del 23 maggio 1953 che a Torino portò alla caduta della parte superiore della Mole Antonelliana provocando 5 morti, decine di feriti e ingenti danni. Secondo alcune fonti venne ritenuto classificabile nella categoria F1/F2 (T3).

Altro fenomeno interessante fu la tromba d'aria abbattutasi il 16 giugno del 1957 presso i piccoli comuni di Robecco e Valle scuropasso nell'Oltrepò Pavese, che venne stimata di potenziale F4, ispirando la copertina della "Domenica del Corriere" del 29 giugno di quell'anno. In Lombardia oltre l'evento del 1957, altri tornado hanno cagionato numerose vittime e danni: nel 1865 quello che colpì i paesi di Brugherio e Vimercate causando la morte di 12 persone, o quello del 1910 che uccise 36 persone, provocando seri danni tra le provincie di Novara e Monza, oltre ai paesi di Busto Arsizio, Saronno e Solaro. Un altro tornado colpì in seguito la città di Monza nel 1928 causando 8 morti e gravissimi danni.

Una grande tromba d'aria investì il padovano e la Laguna di Venezia l'11 settembre 1970, dove un F4 generatosi sui Colli Euganei raggiunse la città lagunare per poi esaurirsi nel litorale del Cavallino lasciandosi alle spalle ben 36 vittime.

Il 2 gennaio 1971 a Messina, una tromba d'aria attraversò in lungo la città da sud verso nord causando danni per circa un miliardo di lire. Il bilancio fu di 43 feriti dei quali alcuni gravi.

Il 25 agosto 1994 un tornado si abbatté su Foggia, per poi arrivare a Margherita di Savoia e Vieste.

Il 14 settembre 1997 una violenta tromba d'aria colpì nel primo pomeriggio la città di Terracina devastando stabilimenti balneari e provocando ingenti danni in alcune vie del centro città. Il fenomeno, classificato poi come tornado di categoria F2, arrivò ad avere un diametro di 150 metri e imperversò per circa 25/30 minuti sulla città.

Il 7 luglio 2001, una tromba d'aria di scala F3 colpì diversi paesi della Brianza, causando numerosi danni, fra cui svariati capannoni scoperchiati e distrutti, e automobili spostate anche di 200 metri. Anche in questo caso non vi furono vittime ma non mancarono feriti gravi.

Un'altra tromba d'aria di cui s'è parlato molto è stata quella del 6 giugno 2009 a Vallà di Riese Pio X, in provincia di Treviso, di potenza F3, in alcuni punti anche probabile F4, che causò danni per 33 milioni di Euro e 28 feriti.

Il 23 luglio 2010, una grossa supercella formatasi nel tardo pomeriggio nella zona di Pavia di Udine diede origine a un tornado di categoria F2. L'evento tornadico durò circa 10 minuti percorrendo circa 4/5 km, tra i comuni di Pavia di Udine, Risano, Santa Maria la longa e Gonars. Si registrarono danni ingenti a strutture, capannoni, abitazioni e autovetture, e ci furono una ventina di feriti lievi.

Il 12 giugno 2012, una supercella formatasi molto velocemente ad ovest della Laguna di Venezia produsse una tromba d'aria, poi classificata tra F1 e F2, che distrusse circa 300 ettari di colture e provocato danni per milioni di euro. La tromba passò a pochi chilometri da alcuni dei monumenti più noti di Venezia e notizia e foto vennero diffuse dai media di tutto il mondo.

Il 28 novembre 2012, a Taranto, lo stabilimento ILVA prima e il comune di Statte poi, furono interessati da un raro tornado che alcuni esperti classificarono come F3. Recentemente è stato mostrato come l'orografia della Sila, combinata con l'arrivo di aria instabile e con elevato "wind shear", abbia avuto un ruolo centrale nella genesi della supercella da cui è scaturito il tornado. Vi è un morto e milioni di euro di danni.

Esistono anche fonti riguardanti trombe d'aria storiche sul territorio romano. La più famosa avvenne nelle prime ore del mattino del 12 giugno 1749. Si generò sul mare, provocò danni sull'antica Ostia e si portò in Roma, dove si intensificò e provocò molti danni (probabile F3) 2 vittime e numerosi feriti. La tromba fu ben descritta da Ruggero Giuseppe Boscovich nella sua operetta Sopra il Turbine atmosferico che la notte fra gli XI e i XII di Giugno 1749 devastò una gran parte di Roma.

Il 3 maggio 2013 un temporale a supercella originatosi nella zona di Castelfranco Emilia, in provincia di Modena, provocò grandinate molto violente e una serie di tornado, tra cui il più forte, classificato F3, si è abbattuto sul nord dell'Emilia-Romagna. Le zone più colpite risultano essere: Castelfranco Emilia e San Martino Spino (frazione di Mirandola) in provincia di Modena; San Giorgio di Piano, Argelato, Bentivoglio, San Giovanni in Persiceto e San Pietro in Casale in provincia di Bologna. Il paese più colpito è stato San Martino Spino, frazione di Mirandola, che si trova ai confini del territorio comunale di Bondeno, in provincia di Ferrara, e dei territori comunali di Sermide, Poggio Rusco e Villa Poma, in provincia di Mantova; il paese ha pagato danni pesantissimi all'edilizia abitativa e a numerose strutture pubbliche, anche di recente costruzione e/o restaurazione. Oltre ai danni, vi sono stati una dozzina di feriti. Questi tornado, detti Tornado dell'Emilia, hanno provocato in tutto 119 sfollati e danni per centinaia di milioni di euro. Sempre in Emilia-Romagna si è avuto una simile situazione il 4 luglio 1965, quando una serie di tornado colpirono la Pianura Padana. L'evento più distruttivo si ebbe tra le provincie di Piacenza e Parma, dove una serie di tornado tra cui un probabile F4 causarono la morte di 12 persone e la distruzione di Torricella di Sissa.

Il 29 maggio 2013 un tornado di categoria F1 si abbatté su Cavenago di Brianza, in Lombardia. Generatosi nell'area industriale, a pochi metri dall'autostrada A4, scoperchiò un capannone, sollevando le tegole delle case nella parte sud-ovest, continuando la corsa sebbene con diminuzione d'intensità nell'attraversamento del comune, per poi riacquistare forza dalla parte opposta del centro abitato, provocando ingenti danni nell'area nord-est, tra cui alcune strutture dell'oratorio.

Il 19 giugno 2013 intorno alle 6 del mattino, una tromba d'aria, un tornado probabilmente di categoria F0 o al massimo F1 si abbatté sull'area sud della provincia di Biella. Danni a Verrone, con alberi caduti ed edifici danneggiati. La forza del vento fece in particolare volar via tegole e lamiere.

Il 29 luglio del 2013 intorno alle 11 del mattino, nella zona della Lomellina, si formarono due tornado di probabile categoria F1, dovuti ad un intenso temporale a supercella. I Comuni interessati furono Robbio, Candia Lomellina, Longasco, Cozzo, Mortara. Danni ingenti a colture e tetti di case. Altri danni ingenti dovuti alla caduta di 2 alberi ci furono ad una stazione di servizio di Candia Lomellina e a un impianto fotovoltaico a Robbio.

Il 29 luglio del 2013 alle ore 15:16 circa nella zona nord-occidentale della provincia di Milano, tra Trezzo sull'Adda e Grezzago, una grossa supercella diede origine a un tornado di categoria F2. L'evento durò circa 15 minuti seminando, soprattutto nella zona industriale di Trezzo sull'Adda, distruzione e feriti. Si stimarono circa 30 feriti e danni ingenti ad abitazioni e capannoni. Alcune Aziende furono parzialmente distrutte, tir ed auto ribaltati. L'evento fu soprannominato "il tornado di Grezzago".

L'8 luglio 2015 una violenta tromba d'aria, di grado EF3 della Scala Fujita avanzata, si abbatté nella Riviera del Brenta. Il fenomeno, durato quasi 10 minuti, colpì una fascia di territorio tra i comuni di Mira, Dolo e Pianiga nella Città metropolitana di Venezia per una lunghezza di 11,5 km e una larghezza variabile dai 500 m al chilometro. Vi furono gravi danni materiali a case, automobili e infrastrutture nonché una vittima, 72 feriti e alcune centinaia di sfollati.

Il 4 giugno 2016 alle 8 del mattino circa, nella zona di Chioggia sottomarina, si generò in mare una violenta tromba marina, diventata poi un tornado di probabile categoria F1, invadendo spiagge e terraferma. Causò danni ingenti alle strutture balneari, radendole al suolo, ed anche ad autovetture. Non furono registrati feriti.

Il 6 novembre 2016 intorno alle ore 17:00 nella regione del Lazio, tra il comune di Ladispoli, in Provincia di Roma, e Cesano, quartiere del XV municipio di Roma, si abbatté un intenso tornado. La tromba d'aria iniziò la sua corsa colpendo la città marittima di Ladispoli, da dove continuò attraversando Ceri, devastando la pineta, Tragliatella, Cesano e Morlupo. Il percorso di circa 40 km di questo tornado sembrava essere il risultato di due vortici diversi, ma venne successivamente confermato un unico, lungo tragitto. Il bilancio di questa tromba d'aria classificata come F2 (con possibili punte di livello F3) fu di 2 morti e 22 feriti, oltre a danni per milioni di euro.

Il 5 novembre 2017 nel tardo pomeriggio una violenta tromba d'aria si abbatté sulle campagne di Terracina. Il multi-vortex, classificato come tornado di categoria F2, percorse oltre 9 km in direzione Nord-Est in 11 minuti, alla velocità di circa 50 km/h, interessando una fascia larga oltre 150 metri, con venti che localmente superarono i 200 km/h. Molteplici i danni, per oltre 21 milioni di euro, alle aziende agricole, alle abitazioni e ai fabbricati colpiti nel percorso.

Il 12 marzo 2018, verso le ore 20:00, una violenta tromba d'aria si abbatté sui comuni di San Nicola la Strada, San Marco Evangelista, Maddaloni, Marcianise, San Tammaro, creando problemi alla circolazione anche sull'autostrada A1, ribaltando un grosso autocarro che sostava senza conducente nell'area di servizio di San Nicola la Strada e sei roulotte che si trovavano all'interno di un rimessaggio nei pressi del casello di Caserta Sud, provocando la caduta di pezzi di lamiera sulla carreggiata autostradale e colpendo le auto in transito.

Il 25 novembre 2018 una tromba d'aria percorse 20 chilometri nel basso Salento, partendo da Marina di San Gregorio (Patù) ed attraversando Giuliano di Lecce, Corsano, Tiggiano, Marina Serra, Tricase Porto, lasciando dietro di sé ingenti danni. Insieme a tale tornado, di probabile categoria F2, altri cinque eventi interessarono la Calabria e la Puglia. I primi tre tornado della giornata colpirono l'area di Cropani-Rocca di Neto, dove i danni rimasero relativamente contenuti e classificabili al massimo come livello F1, con un caseificio parzialmente scoperchiato, alberi abbattuti e rimorchi sollevati e spostati, e quella di Steccato di Cutro, dove diversi tetti furono danneggiati. La quarta tromba d'aria si abbatté sull'area commerciale ed industriale di Crotone, dove diversi edifici industriali, tra cui uno per lo smaltimento dei rifiuti e un altro di un'azienda metallurgica, furono quasi completamente distrutti, mentre altri furono seriamente danneggiati. Gravi danni anche all'Unieuro della zona, dove alcune vetture furono sollevate ed accatastate dal tornado, di probabile livello F2. L'ultima tromba d'aria della giornata distrusse una struttura per l'autolavaggio a San Pancrazio Salentino.

Le medesime zone del crotonese e del Salento erano state colpite da altri due tornado appena cinque giorni prima, con un F2 che aveva distrutto alcune e aziende agricole tra Cutro e Papanice, con seri danni anche in entrambi i paesi, e con un F1 che aveva causato danni seri tra Ugento e Taurisano.

Il 28 luglio 2019 una tromba d'aria proveniente dal mare percorse 600 metri investendo Fiumicino e provocando la morte di una donna che si trovava in macchina. Numerose le case danneggiate. Il tornado, un probabile F2, causò danni per più di 100.000€.

Il 10 settembre 2021 una tromba d'aria si è abbattuta sull'isola di Pantelleria provocando ingenti danni ad abitazioni, oltreché la morte di due persone e il ferimento di altre 9, di cui 4 in gravi condizioni.

Il 21 luglio 2023 una tromba d'aria di categoria F1 è stata avvistata fra Gessate e Cernusco sul Naviglio, in Lombardia. Lo stesso giorno nell'area nordest di Milano i vigili del fuoco hanno compiuto circa 110 interventi per allagamenti, scoperchiamenti e alberi caduti; L'arrivo del tornado è stato ripreso e il video è stato pubblicato online.

Il 22 luglio 2023, giorno dopo il tornado di Gessate, un'altra tromba d'aria ha colpito il paese di Alfonsine, in provincia di Ravenna. Il tornado, stimato di categoria F3, ha gravemente danneggiato diversi edifici, scoperchiato case, sradicato alberi e abbattuto tralicci. Si contano inoltre 14 feriti nel Ravennate per il maltempo.

Un elenco più dettagliato è presente sul sito di UNI-MET (Unione Associazioni Meteorologiche Italiane) sotto il progetto DABAT'A - Data Base Trombe d'Aria in Italia.

Record

• Il tornado più violento nella storia degli Stati Uniti si verificò il 18 marzo 1925 in Missouri, Illinois e Indiana. Il tornado percorse oltre 350 chilometri attraverso questi 3 stati uccidendo 689 persone e ferendone quasi 200.
• Un altro record si verificò con il maggior numero di tornado simultanei. Il record fu registrato negli Stati Uniti nei giorni 3 e 4 aprile 1974 quando una perturbazione disseminò 148 tornado in ben 13 stati, tra cui Indiana, Ohio, Kentucky e Alabama. Quasi un quarto di essi fu considerato di grande potenza distruttiva.
• Il 3 maggio 1999 lo stato dell'Oklahoma, in USA, è stato colpito da una serie devastante di 74 tornado, uno dei quali è stato classificato come il più potente della storia, un "F6". NB: la classificazione F6 del tornado non è mai stata accettata ufficialmente dai meteorologi, anche perché gli spaventosi venti registrati nel tornado del 1999 erano sì fortissimi (512 km/h), ma rientravano comunque nel rango F5 (tenendo conto della classificazione della vecchia Scala Fujita, allora ancora in uso).
• Il 27 maggio del 1997 un tornado si abbatté sul Texas, sulla cittadina di Jarrell, causando il più alto grado di danno mai verificatosi per un tornado: tutto sulla pista del tornado fu spazzato via senza lasciare tracce, compreso un impianto di riciclaggio in acciaio. Perfino il terreno fu raschiato di una profondità di ben 46 cm, lasciando solo una pista fangosa lungo il tracciato del tornado.

Le trombe d'aria nella cultura di massa

In quanto fenomeni meteorologici altamente spettacolari e distruttivi, i tornado hanno da sempre attratto, oltre che schiere di appassionati di fenomeni estremi, anche l'immaginario collettivo, specie là dove compaiono con una certa frequenza e distruttività. Un noto film che tratta di tornado e cacciatori di tornado è Twister.

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Collegamenti esterni

• Tornado, su sapere.it, De Agostini.
• (EN) John Snow, tornado, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
• (EN) tornado core, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
• Sito di informazione sui tornado in Italia, su tornadoit.org.
• Progetto Tornado, catalogazione di tutti i tornadi americani documentati, su tornadoproject.com.
• Dettagliata documentazione fotografica degli effetti del tornado del 7 luglio 2001 a Concorezzo (con rilevazioni strumentali), su old.centrometeolombardo.com. URL consultato il 21 giugno 2007 (archiviato dall'url originale il 30 settembre 2007).
• Cacciatori di tornado in Italia, su cacciatoriditornado.it.