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Didattica generale

I Tornado e i numerosi danni negli USA

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La stagione dei tornado è partita ed ecco i primi danni.

Stagione dei TornadoIn questi giorni avrete sentito parlare di Tornado che si stanno abbattendo sugli USA, generando non pochi disagi e molte vittime. Per questo, riprendendo alcune sezioni di articoli di didattica scritti da un nostro collega, che potete trovare sul nostro sito nella sezione tornado, cercheremo di spingerci proprio fin verso i fatti odierni.

 STRUTTURA E DINAMICHE D’AZIONE DEL TORNADO

I presupposti concettuali più significativi riguardano i seguenti punti enunciati nel prezioso documento “The structure of the tornado” di Peter Thomson:

  • C'è una differenza distinta in caratteristiche dinamiche diverse tra la sezione di vortice centrale ed il vortice di turbolenza esterno.
  • La regione interna (il core del tornado) ha orli lisci e rotazioni con doppio flusso verticale e cioè sia ascendente che discendente.
  • Il vortice esterno (regione periferica) muove rapidamente dalla superficie terrestre alla base del vortice interno.
  • Condensando vapore il vortice esterno acquisisce nuova e marcata dinamicità.
  • Il vortice esterno custodisce velocità di rotazione maggiori rispetto a quello interno.
  • I detriti al suolo vengono violentemente proiettati verso l'alto e verso l’esterno (debris cloud).
  • Il vortice di turbolenza esterno si rende visibile a causa della condensazione di vapore acqueo a causa dell’espansione dell’aria in quel punto e non per il risucchio di polveri o acqua (nel caso di waterspout) come spesso ed erroneamente si pensa.
  • Il funnel è provocato dalla drastica riduzione di pressione dell’aria che, in quel punto, viene centrifugata fuori dal vortice. Questo processo dinamico produce un downdraft interno (osservato dal radar doppler mobile) che abbassa ulteriormente la pressione per poi originare saturazione nel funnel. Se non ci sono valori di umidità sufficiente non ci sarà tuttavia la comparsa di una nube rotante visibile.
  • Un afflusso di aria tangenziale ed interna al tornado solleva polvere dalla superficie colpita. Questo afflusso di aria si origina prima di arrivare al centro del vortice per cui non fa parte del core del tornado.
  • La debris non è un tipo di nube nel senso meteorologico del termine ma una nube artificiale e cioè costituita da polveri e detriti sollevati dal tornado sulla superficie terrestre al suo passaggio. E’ sempre visibile, perché non v’è tipologia di superficie terrestre che non ceda ai vorticosi e potenti venti di un tornado una parte dei suoi elementi costituenti (sabbia, terra, pietre, frammenti rocciosi, erba, frasche, rami, alberi, pezzi di varia natura, grandezza e peso).
  • Il “punto d’impatto iniziale” di un tornado viene denominato “touch down”, mentre l’area colpita di volta in volta durante l’azione e movimento del tornado viene chiamata “area d’azione” (action area) oppure path (che può tradursi in “percorso”).
  • Infine chiameremo “collettore” (collector) quel settore del tornado coincidente con l’area di collegamento con la base del cumulonembo o, se esistente, della wall cloud.

Nell’immagine seguente potrete osservare un quadro riassuntivo delle componenti strutturali di un tornado e dei suoi effetti collaterali che ne costituiscono parte integrante:

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Il Journal Of The Atmospheric Sciences, a pag. 2908, pubblicò, nel novembre del 1997, ben 30 pagine dedicate alla struttura ed alla dinamica dei tornado come vortici con il documento didattico intitolato The structure and dynamics of tornado-like vortices.

Il documento (redatto in inglese da David S. Nolan e Brian F. Farrel) è disponibile su questo link e costituisce un approfondimento di assoluto fascino scientifico in relazione ai tornado.

Dopo questo lungo preambolo di didattica che avete avuto modo di leggere, passiamo ai fatti attuali. Come ben sapete da poco ha avuto inizio la stagione dei tanto pericolosi e temuti Tornado. Infatti, proprio dalla giornata di domenica diversi Tornado hanno toccato terra e recato moltissimi danni e vittime in diverse città degli USA.

I peggiori danni si sono registrati a nord di Litte Rocks, in Arkansas, dove sono stati devastati diversi paesi, quali MayFlower e Vilonia. Tra l'altro sotto questo punto di vista stiamo parlando di un posto sfortunato, in quanto precisamente tre anni fa nello stesso giorno un'altra tempesta recò diversi danni. Venti fortissimi, hanno associato panico e distruzione con punte addirittura di 240/245 Km/h.

Secondo le ultime analisi del National Weather Service, un Tornado di grandi dimensioni F-3 della scala Fujita si sarebbe abbattuto in queste aree da me citate in precedenza, muovendosi per circa 30 miglia verso nord-est.

Per chi non lo sapesse, ecco cos'è la scala Fujita e da chi fu inventata:

Tetsuya Theodore Fujita* è lo scienziato che per primo studiò teoricamente ed analiticamente i tornado in relazione ai danni causati alle varie tipologie di elementi e strutture.

I suoi studi culminarono nel 1971 con l'ideazione e la pubblicazione della scala di misura in collaborazione con Allan Pearson, responsabile del Centro di Previsione Meteorologica di Kansas City, in Missouri.

*Nota: Tetsuya Theodore “Ted„ Fujita (23 ottobre 1920 - 19 novembre 1998) ha studiato presso l’Istituto di tecnologia di Kyushu nel quale ha svolto attività di docenza fino al 1953, anno in cui è stato invitato all'Università di Chicago da uno scienziato interessato alla sua ricerca. Stava per essere svelata al mondo la famigerata Scala Fujita.

 

Si tratta di un metodo di distinzione empirico e non si basa sull'acquisizione di dati ottenuti dall’analisi dell’azione dinamica del tornado durante la sua azione.

 

L’impossibilità della misurazione di dati all’uopo costituiva e, in parte, costituisce ancor oggi, un’impresa davvero ardua e, per i tornado più potenti, pressoché impossibile.

 

Questa scala di categorie resiste tuttora, sebbene con alcuneimplementazioni ufficiali che vedremo in seguito, ed è riportata nell’immagine seguente con le corrispettive descrizioni:

 

Categoria

Velocità del vento

Frequenza statistica

Danni potenziali

mph

km/h

F0

<73

<116

37.9%

Danni leggeri. Alcuni danni ai comignoli e caduta di rami, cartelli stradali divelti.

F1

73–112

116–180

34.6%

Danni moderati. Asportazione di tegole; danneggiamento di case prefabbricate; auto fuori strada.

F2

113–157

181–253

18.4%

Danni considerevoli. Scoperchiamento di tetti; distruzione di case prefabbricate; ribaltamento di camion; sradicamento di grossi alberi; sollevamento di auto da terra.

F3

158–206

254–332

5.9%

Danni gravi. Asportazione tegole o abbattimento di muri di case in mattoni; ribaltamento di treni; sradicamento di alberi anche in boschi e foreste; sollevamento di auto pesanti dal terreno.

F4

207–260

333–418

2.1%

Danni devastanti. Distruzione totale di case in mattoni. ; strutture con deboli fondazioni scagliate a grande distanza; sollevamento totale di auto ad alta velocità.

F5

261–318

419–512

1.1%

Danni incredibili. Case sollevate dalle fondamenta e scaraventate talmente lontano da essere disintegrate; automobili scaraventate in aria come missili per oltre 100 metri; alberi sradicati.

 

La scala Fujita dei tornado è concepita in maniera tale da suddividere in 12 parti l'intervallo fra il 12° grado della scala Beaufort* e la velocità del suono (Mach 1). La velocità del vento può essere calcolata con la formula:

 

Vt = 6,30(F + 2) x 1,5dove Vt è la velocità del vento (m/s) e F è il grado di intensità del tornado nella scala.

Ecco allora  delle fotografie scattate da un nostro lettore Halit Yetkin, che mettono in mostra il disagio causato da queso bellissimo, ma allo stesso tempo temibile fattore atmosferico.

Camion

 An overturned vehicle is seen with debris after a tornado hit the town of Mayflower, Arkansas, April 27, 2014.

Jeep

 A damaged vehicle is seen after a tornado hit the town of Mayflower, Arkansas, April 27, 2014.
  Damaged

A damaged home is seen after a tornado hit the town of Mayflower, Arkansas, April 27, 2014.

veicolo

A damaged vehicle is seen after a tornado hit the town of Mayflower, Arkansas, April 27, 2014.

Distruzione

Business owners look over damage after a tornado hit the town of Mayflower, Arkansas, April 27, 2014.

Alberi dopo tornado

Damaged trees are seen after a tornado hit the town of Mayflower, Arkansas, April 27, 2014.

Distri

 First In Video news video photographer Brad Mack covers the damage seen after a tornado hit the town of Mayflower, Arkansas, April 27, 2014. Tornadoes ripped through the south-central United States, killing at least 17 people in Arkansas and Oklahoma and wiping out entire neighborhoods of homes, according to officials, as rescue workers searched in darkness for survivors. In Mayflower, some of about 45 homes were destroyed in a newer subdivision and a lumberyard was damaged, said Will Elder, an alderman in the city of 2,300 people.

Sono state registrate anche numerose vittime. Quello dei Tornado è un fenomeno meteorologico molto interessante, ma che allo stesso tempo può risultare molto pericoloso. 

Vi invitiamo a seguire tutte le nostre news su www.meteoportaleitalia.it .

Emanuele Valeri

 

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