Uragani, cicloni, tifoni, willy willy
Un uragano e' una violenta tempesta che si forma da una circolazione ciclonica sopra un oceano tropicale, con venti che superano i 137 Km/h i quali ruotano intorno ad un’area centrale di bassa pressione denominata occhio, dove i fenomeni sono nulli e la nuvolosita' si presenta scarsa. Tale movimento intorno all’ occhio del ciclone avviene in senso antiorario nell’emisfero Boreale ed orario nell’emisfeto Australe.
In inglese il termine uragano si traduce in HURRICANE, che sembra derivare da hurican, il Dio caraibico del male.
Convenzionalmente si definisce uragano: una tempesta in cui la velocita' del vento raggiunge almeno i 64 nodi (circa 120 Km/h essendo 1 nodo = 1,852 Km/h).
A seconda della velocita' del vento tale circolazione ciclonica viene cosi definita e classificata:
- PERTURBAZIONE TROPICALE ( tropical disturbance )
Costituita da un’area con presenza di violenti temporali in spostamento dalle zone tropicali verso le coste.
- DEPRESSIONE TROPICALE ( tropical depression )
Circolazione rotatoria con venti costanti la cui velocita' di superficie (sustained surface winds, ovvero i venti che interessano la zona immediatamente al di sopra della superficie marina o terrestre) rimane al di sotto dei 17 metri al secondo (circa 63/70 km/h).
- TEMPESTA TROPICALE ( tropical storm )
Distinta circolazione rotatoria con venti che soffiano tra 71 e 135 Km/h.
- URAGANO (hurricane)
Pronunciata circolazione rotatoria con venti che soffiano oltre 135 Km/h.
La depressione tropicale e la tempesta tropicale rappresentano spesso lo stadio iniziale, o finale, di un uragano.
Gli uragani hanno luogo in varie parti del mondo e sono chiamati con nomi diversi:
HURRICANE ( Uragano ) - nella zona Atlantica e del Golfo del Messico
TIFONE - nella zona dell’Oceano Pacifico Settentrionale (Giappone)
CICLONE - nella parte settentrionale dell'Oceano Indiano (India)
WILLY WILLY - in Australia
In tutte le altre regioni si usa comunemente il termine Uragano.
A partire dal livello di tempesta tropicale vi e' l'abitudine di assegnare un nome sia alle tempeste che agli uragani per identificarli piu' facilmente in particolare quando nella stesse regioni insistono piu' fenomeni dello stesso tipo.
In tal modo risultano notevolmente facilitate le comunicazioni e gli avvisi al pubblico da parte dei servizi addetti alla previsione, alla sorveglianza e all'emergenza.
Inizialmente i nomi erano esclusivamente femminili, a partire dal 1979 la OMM Organizzazione Meteorologica Mondiale (www.wmo.ch) e la NWS US National Weather Service (www.nws.noaa.gov) stabilirono di alternare nomi di donna e di uomo. Soltanto nelle regioni settentrionali dell'Oceano Pacifico non si danno nomi ai cicloni tropicali.
I primi casi in cui vennero assegnati dei nomi agli uragani risali a circa 2 secoli fa, intorno al 1825 nelle zone Caraibiche si usava dare come nome quello del Santo del giorno in cui l’ uragano si manifestava. Negli USA la pratica di assegnare nomi agli uragani incomincio' invece nel periodo della 2a guerra mondiale, inizialmente come fatto fortuito e legato a un film della Walt Disney, poi a partire dal 1953 nelle trasmissioni meteo, naturalmente i nomi erano esclusivamente femminili ( forse per ingentilire un fenomeno cosi' brutale) e questo fin nel 1978, quando prima per la zona del NE Pacifico e nell’ anno successivo anche per quella Atlantica e del Golfo del Messico, si affiancarono ai nomi femminili quelli maschili.
Il luogo di nascita delle perturbazioni tropicali e' solitamente sito tra il 5° e il 15°/20° grado di latitudine Nord e Sud negli oceani tropicali.
Qui, infatti, si trovano i fattori necessari alla sviluppo di tali perturbazioni e cioe' la temperatura elevata delle acque superficiali (sopra i 26°C ), e l’ assenza di vento in superfice (calme equatoriali).
In queste zone vi e' un forte riscaldamento degli strati bassi dell’atmosfera favorito anche dalla costante azione della radiazione solare, il che unito all’assenza di vento, favoriscono la convezione dell’aria, cioe' il suo moto verticale verso l’alto, la quale poi raffreddandosi produce la condensazione (che e' quel fenomeno fisico per cui si ha il passaggio dallo stato di vapore a quello di liquido a causa di una compressione o di un diminuzione di temperatura) liberando grandi quantita' di calore latente (rilasciato quando il vapor d'acqua condensa, dando cosi' vita a nubi e gocce di pioggia); questa cessione di calore (calore gia' precedentemente sottratto all’acqua marina e che aveva prodotto l’aria umida e calda) va a riscaldare gli strati d’aria piu' in alto, spingendoli ancora piu' su.
Si libera percio' altro spazio per le masse d’aria provenienti dall’oceano sottostante, sulle quali continuano a soffiare i venti di superficie convergenti.
Questo processo continua, attirando sempre piu' aria calda e umida nella nascente tempesta, e convogliando in continuazione calore dalla superficie dell’acqua all’atmosfera. La circolazione dell’aria e la velocita' dei venti aumentano progressivamente, mentre i forti e costanti venti di alta quota rimuovono l’aria calda che sale dal centro della tempesta, e liberano in continuazione nuovo spazio per il moto di aria calda di superficie. La tempesta, in tal modo, si autoalimenta.
I venti di alta quota (circa 9000 metri di quota) sono l'altro elemento fondamentale per la formazione di queste perturbazioni; questi devono soffiare in maniera regolare e nella stessa direzione: infatti, nel caso fortunato in cui siano presenti venti trasversali e consistenti, i cosiddetti venti di taglio, la tempesta diventa disorganizzata, si indebolisce, fino a rischiare di estinguersi.
Per innescare invece la rotazione di tale massa d’aria interviene la forza di Coriolis che rende possibile la rotazione come detto prima in senso antiorario nell’emisfero Boreale e in senso orario nell’emisfero Australe.
La forza di Coriolis e’ la forza causata dalla rotazione della terra: essa e' nulla all'Equatore, ma, ad una distanza di almeno 500 Km da esso, assume un valore sufficiente a produrre la deviazione dell'aria convergente che inizia a muoversi in cerchio, con velocita' sempre piu' elevate man mano che essa si avvicina al centro del vortice.
Si puo' intuire l’origine di questa forza con il seguente esperimento mentale: stiamo osservando dallo spazio un proiettile sparato dal polo Nord verso l’equatore, e immaginiamo di osservare la rotazione terrestre, che sotto di noi avviene in senso antiorario. Poiche' il proiettile non e' vincolato alla superficie esso giungera', per noi senza sorpresa, a destra del bersaglio verso cui era stato lanciato; invece, per chi e' rimasto a terra, e' come se un filo invisibile avesse a poco a poco curvato la sua traiettoria. Se ripetessimo l’esperimento in maniera simmetrica nell’altro emisfero, guardando dal polo Sud, troveremmo che il colpo ha mancato il bersaglio perche' deviato a sinistra. Nella pratica noi descriviamo i fenomeni atmosferici con un sistema di riferimento solidale con il pianeta, non da un punto fisso dello spazio, ed ecco spiegato perche' e' comodo introdurre la forza di Coriolis, un filo invisibile che modifica il moto dei proiettili, ma anche delle masse d’aria.
Innescata la rotazione entrano in gioco nuove forze:
quella di gradiente (diretta verso il centro e dovuta dalla differenza di pressione e temperatura tra il livello del mare e le alte quote. La pressione atmosferica non solo diminuisce con la quota ma varia anche al suolo o piu' in generale lungo un qualsiasi piano orizzontale e in questo quadro si inserisce la forza di gradiente che "spinge" l’aria dai punti in cui la pressione e' maggiore a quelli in cui e' minore. Il gradiente di pressione ci fornisce una indicazione quantitativa di quanto velocemente vari la pressione e quindi in ultima analisi di quanto intensa sia questa spinta verso i luoghi dove la pressione e' piu' bassa. Naturalmente a forti sbalzi di pressione corrispondono spinte piu' decise e quindi movimenti d’aria, alias venti, piu' intensi che diventano violentissimi, specie in quell’area intorno all’occhio che prende il nome di parete (eye wall, in inglese)).
quella centrifuga (diretta verso l’esterno. Questa e' la forza a cui ogni corpo e' sottoposto quando e' messo in rotazione, spingendolo verso l’esterno. Questo spiega perche’ il bucato aderisce la cestello della lavatrice quando e' in funzione, oppure perche' se siamo in macchina e svoltiamo a destra, il nostro corpo tende ad andare a sinistra. Anche in atmosfera questa forza e' importante ed e' massima all’equatore e nulla ai poli. La forza centrifuga ha l’effetto di diminuire l’intensita' del vento tra due isobare non rettilinee, se si e' in condizione ciclonica (bassa pressione); ha la tendenza ad aumentarla se si e' in condizione anticiclonica (alta pressione). Questo accade perche', quando la curvatura e' ciclonica, la forza centrifuga si oppone alla forza barica diretta verso il centro di bassa pressione, percio' la velocita' impressa alla massa d’aria dalla forza totale e' meno intensa del caso in cui le isobare sono rettilinee e sulle quali non puo' agire la forza in questione.).
In meteorologia si dice che tale equilibrio e' ciclostrofico. L'azione convergente e rotatoria dell'aria produce un aumento di intensita' del moto ascensionale ed una diminuzione sempre piu' accentuata della pressione nel centro della colonna, con conseguente aumento della forza di gradiente.
Lo sviluppo dura generalmente dalle 12 alle 60-72 ore. Durante questa fase la pressione al centro del vortice e' in continua diminuzione, mentre "stranamente" i venti non raggiungono ancora velocita' elevate.
Infatti questo avviene a quasi completo sviluppo del vortice quando la pressione crolla e i venti raggiungono e superano i 150 Km/h. Raggiunta la maturita', la pressione cessa di calare mentre aumenta contemporaneamente l’area interessata da forti piogge e battuta dai venti che possono raggiungere anche un raggio di 380 Km, nubi e pioggia si organizzano in fasce che si avvolgono a spirale intorno al centro di perturbazione.
Gli uragani diminuiscono d’intensita' quando il loro carburante si esaurisce e questo perche' il ciclone si sposta sulla terraferma non ricevendo cosi' l’ apporto di calore-umidita' dal mare, oppure perche' si sposta verso latitudini piu' alte dove le acque superficiali sono piu' fredde. Indebolendosi, l’uragano prima diviene una tempesta tropicale, poi una semplice perturbazione extratropicale e quest’ultima a volte capita che raggiunga l’Atlantico-Europeo e successivamente l’Europa dopo aver risalito tutta la costa americana.
L'occhio non e' altro che il fulcro attorno al quale ruota tutta la spirale dell'uragano; esso ha in media un diametro di circa 15-30 Km, ma puo' raggiungere anche i 65 Km. Esso rappresenta una specie di muro cilindrico, i cui bordi sono formati da uno strato spessissimo di nubi che si estende da vicino al suolo fino a grandi altezze (anche oltre i 15 Km).
I principali fenomeni osservati sono:
• I venti di solito sono molto deboli o sono completamente assenti.
• Le precipitazioni sono deboli o assenti
• La nebulosita’ e' molto variabile, spesso il cielo risulta coperto, talvolta ci sono pochissime nubi con rari filamenti di cirri in alto attraverso cui si puo' vedere il cielo.
• La temperatura al suolo mostra valori uguali o di poco superiori a quelli riscontrati nella regione circostante, mentre alle quote piu' alte si possono avere differenze di anche 10÷12 Centigradi in piu'.
I fenomeni osservati fanno ritenere che dentro l'occhio ci sia un moto di aria verso il basso (detto subsidenza: che e’ appunto il flusso di aria dall'alto verso il basso accompagnato da della divergenza al suolo) che riscaldandosi per compressione nel moto di discesa, dissolve le nubi in formazione e impedisce le piogge.
Tutte le tempeste tropicali hanno una caratteristica comune: dopo essersi formate si muovono seguendo percorsi che le portano in direzione del polo. In generale gli uragani dell'Atlantico all'inizio hanno solo una piccola componente diretta verso il polo, ma dopo qualche giorno di spostamento lungo un percorso approssimativamente est-ovest cominciano a piegare verso nord.
Si puo' vedere che ogni tanto gli uragani possono deviare dai percorsi gradualmente incurvati, e talvolta subiscono rapidi cambiamenti di direzione, arrivando perfino a descrivere un occhiello intorno a una particolare area: quando cio' accade la durata della tempesta sopra quest'area puo' essere considerevolmente piu' lunga di quanto normalmente previsto.
Gli uragani giovani nei tropici si muovono abbastanza lentamente raggiungendo una media di 20-25 Km/h. Quando le tempeste si rafforzano e la loro traiettoria comincia a curvarsi, le velocita' aumentano. Talvolta gli uragani dell'Atlantico possono raggiungere velocita' tra gli 80 e i 100 Km/h quando colpiscono la costa nord-orientale degli Stati Uniti.
Molto spesso un vortice si dissolve prima che se ne sviluppi un secondo e di quando in quando se ne forma un secondo quando esiste ancora il primo. La presenza di tre vortici ben sviluppati nello stesso tempo e' del tutto eccezionale.
Quando gli uragani si spostano sopra grandi aree di terraferma, o sopra masse d'acqua piu' fredde, si indeboliscono rapidamente. I meteorologi chiamano questo processo riempimento dell'area di bassa pressione. Quando avviene il riempimento le velocita' dei venti diminuiscono e la tempesta diventa il cosiddetto ciclone extratropicale, cioe' un ciclone con caratteristiche comuni ai cicloni che si verificano fuori delle zone tropicali.
I venti fortissimi presenti in un uragano generano enormi onde che si propagano verso l'esterno in tutte le direzioni; tali onde possono arrivare anche a grandi distanze dal vortice sotto forma di onde lunghe. Nell'emisfero nord, il quadrante piu' pericoloso e' quello destro dove i venti dovuti al moto rotatorio antiorario si sovrappongono al moto dell'uragano.
Analogamente, le onde create nel quadrante posteriore destro sono le piu' violente create da un uragano e possono avere una velocita' di propagazione di 1.500 Km al giorno.
Quando gli uragani arrivano in vicinanze delle coste, l'azione prolungata dei venti puo' provocare un rapido aumento del livello del mare, fino ad anche 5-6 metri sopra la marea normale (Storm Surge); i valori massimi si hanno in corrispondenza del passaggio del minimo depressionario. Le onde, propagandosi sopra il nuovo livello della superficie marina, producono ulteriori innalzamenti del livello delle acque che possono arrivare fino a grandi distanze dalla costa.
Per una classificazione degli uragani sono state create delle tabelle fra cui quella di Saffir-Simpson riportata di seguito, che indica gli effetti in funzione dei valori della pressione minima e della velocita' media del vento.
La scala e' stata formulata nel 1969 dal consulente tecnico Herbert Saffir e dal dottor Bob Simpson, direttore del centro nazionale statunitense che si occupa degli uragani, da cui il nome di Scala Saffir-Simpson.
La piu' alta percentuale di incidenti mortali e di danni si verifica nelle aree costiere; infatti quando gli uragani passano sopra la costa possono avere la massima intensita'. I venti possono soffiare a velocita' tanto alte da distruggere le case, strappare le linee dell'alta tensione e trascinare via barche, automobili e qualunque altra cosa non sia pesantissima e solidamente assicurata al suolo, puo' distruggere la vegetazione e la spiaggia sia soffiando via la sabbia, sia originando onde enormi dovute alla cosiddetta storm surge (l’onda di tempesta, ovvero l’innalzamento d’acqua che si crea quando un uragano si muove sopra gli oceani).
L'uragano porta con se' anche un’enorme quantita' di pioggia, che si riversa violentemente e in pochissimo tempo su una vasta area intorno al suo occhio.
Il pericolo maggiore spesso non e' rappresentato dai forti venti, ma dalle inondazioni causate dall'innalzamento del livello del mare a causa del moto ondoso (Storm Surge).
È stato stimato che circa il 90% delle morti associate a questo nefasto evento atmosferico sia dovuto alle inondazioni che ne conseguono.
Un altro pericolo, nelle regioni montuose, e' rappresentato dalle piogge torrenziali (anche oltre 500 mm in poche ore) che possono produrre improvvise piene di fiumi con conseguenti inondazioni e straripamenti.
Tipo ------ Categoria --- Danni - Pressione (hPa) - Venti (nodi) - Marea (metri)
Depressione --------------------------------------------------- < 31 ------------------------
Temp. Tropicale ----------------------------------------------31-63 ----------------------
Uragano -------- 1 ------ Minimi ------ > 980 ------------- 64-83 --------1.0-1.7 -----
Uragano -------- 2 ------ Moderati ----965-979 ----------- 84-96 --------1.8-2.6 -----
Uragano -------- 3 -------- Estesi ----- 945-964 ---------- 97-113 ------- 2.7-3.8 -----
Uragano -------- 4 ------- Estremi ---- 920-944 --------- 114-135 ------- 3.9-5.6 -----
Uragano -------- 5 ------Catastrofici --- < 920 --------- > 136 ---------- > 5.7 -------
Si chiama Saffir-Simpson la scala di classificazione degli uragani (pdf).
Prevedere la nascita di un uragano e' praticamente impossibile, una volta individuata una depressione o una tempesta tropicale, e' possibile seguirne il percorso e l'evoluzione, in particolare per verificare se essa puo' evolvere in un uragano e quali possono essere i suoi successivi spostamenti.
La posizione precisa di un uragano non e' facile da identificare con le sole misure di pressione atmosferica e di velocita' del vento; tali misure sono infatti eseguite in punti situati ad intervalli piuttosto irregolari sulla terraferma e molto distanziati tra loro sull'oceano. Fortunatamente oggi i servizi meteorologici utilizzano anche molti altri strumenti quali i satelliti artificiali, dalle cui foto, applicando particolari metodologie di analisi, e' possibile stimare l'intensita' degli uragani.
Il National Hurricane Center USA (www.nhc.noaa.gov) possiede anche aeroplani attrezzati per eseguire speciali misure sulle tempeste tropicali. Essi localizzano l'uragano e gli girano intorno e, se le condizioni di volo lo permettono, penetrano nell'occhio e ne determinano la posizione esatta. Avvicinandosi alle coste, l'uragano puo' essere seguito con dei Radar Doppler anche quando sono distanti 150 Km ed oltre.
Allo stato attuale le probabilita' che un uragano colpisca di sorpresa sono praticamente nulle, il grosso problema che il meteorologo deve affrontare e' la previsione dei suoi futuri spostamenti, affinche' le aree minacciate possano ricevere adeguate segnalazioni di pericolo.
I meteorologi usano vari schemi per prevedere il futuro percorso di un uragano, tali schemi sono generalmente adattati ai diversi luoghi in cui si possono avere tali fenomeni.
Gli uragani seguono frequentemente un percorso regolare, per cui una stima delle possibili posizioni future puo' essere fatta estrapolando dalle posizioni precedenti. Tal sistema puo' essere attendibile soltanto per un periodo di qualche ora, diventa inaffidabile sui lunghi periodi di tempo e non dice nulla sui cambiamenti di direzione irregolari.
Per eseguire previsioni con due o tre giorni di anticipo e' necessario prendere in esame la circolazione dell'aria sopra la maggior parte dell'Emisfero in cui si trova l'uragano. I venti in quota a circa 6.000 m (in corrispondenza delle superficie isobarica di 500 hPa) sono in generale dei buoni indicatori della circolazione generale nella troposfera, questo livello e' spesso chiamato livello guida (steering level) in quanto si puo' considerare che il flusso del vento a questa quota sia quello che "guida" l'uragano.
In tutti i paesi che sono regolarmente colpiti da uragani le autorita' si preoccupano di creare un'efficiente rete di prevenzione, fornendo utili informazioni e suggerimenti alla popolazione, ad esempio negli USA e' disponibile la Federal Emergency Management Agency's (www.fema.gov) dedicata agli uragani o ad altri eventi simili egualmente dannosi.
Cliccando sul seguente link e' possibile seguire in tempo reale la situazione meteo uragani nelle varie zone del mondo soggette (www.kataweb.it/meteo/uragani/).
Le immagini degli uragani sono tratte dal sito della NASA Goddard Space Flight Center
(http://rsd.gsfc.nasa.gov/rsd/images/preview.html).
Non bisogna confondere gli uragani con i tornado.
I tornado (o "trombe d'aria") sono intensi vortici ciclonici in cui l'aria si muove a spirale ad altissima velocita'. Essi si presentano come scuri imbuti nuvolosi, che pendono al di sotto di densi cumulonembi e si spostano velocemente contorcendosi. Il loro diametro, al livello del suolo, e' di 100-450 metri, e i loro venti, i piu' veloci fra tutti quelli delle perturbazioni, possono superare i 400 km/h.
Il Tornado e' definito dagli scienziati come una colonna d'aria in rapida rotazione ed in contatto con il suolo, che genera venti con componente orizzontale e verticale. Puo' apparire in una miriade di diverse forme, come serpente contorto, cono perfetto oppure massa indistinta e turbolenta di nuvole e polvere. Spesso sentiamo i termini Tromba d'aria e Tromba marina, ma si riferiscono esclusivamente ad un unico fenomeno: il Tornado. La Tromba marina non e' altro che un Tornado che si forma sulla superficie del mare.
Nessuno ha ancora svelato tutti i misteri riguardo alla sua genesi e ciclo vitale. Attualmente e' il fenomeno meteorologico imprevedibile per eccellenza. Pur negli USA, dove si registra attualmente il maggior numero di twisters del pianeta, con una media di circa 1000 Tornado all'anno, l'allarme viene dato con una manciata di minuti d'anticipo, permettendo comunque alle persone di mettersi in salvo in rifugi sotteranei.
Grazie ad una sofisticata rete di radar doppler (sia mobili che statici) risulta oggi possibile monitorare particolari formazioni temporalesche dette a supercella, che piu' di ogni altro temporale e' in grado di generare Tornado. Il radar doppler riesce a misurare la velocita' di spostamento relativa (rispetto al punto di osservazione) di un corpo solido (anche pioggia e grandine, oppure detriti) ad enorme distanza. Sofisticati calcolatori traducono poi i dati dei sensori in una mappa "colorata", dove i colori forniscono a colpo d'occhio le velocita' relative di spostamento dei corpi. Tradotto in parole povere, se in una stretta zona lineare abbiamo forti venti che si "allontanano" da noi e parallelamente abbiamo forti venti che si "avvicinano" a noi significa che nel mezzo sta per formarsi (o si e' gia' formata) la cosiddetta circolazione tornadica, che precede di molto poco lo sviluppo del Tornado vero e proprio.
Mentre nei tornado si hanno i venti piu’ forti prodotti dalla natura (ma, come si e' visto, sono limitati ad aree piuttosto piccole, aventi un diametro di solito inferiore a un chilometro e mezzo e durate che si misurano in minuti), negli uragani i venti non superano normalmente i 250 Km/h, ma possono coprire aree con diametri di molte decine di Km e durare diversi giorni.
I danni provocati da un solo uragano possono pertanto essere piu’ elevati perfino in confronto agli effetti di un tornado.
In inglese il termine uragano si traduce in HURRICANE, che sembra derivare da hurican, il Dio caraibico del male.
Convenzionalmente si definisce uragano: una tempesta in cui la velocita' del vento raggiunge almeno i 64 nodi (circa 120 Km/h essendo 1 nodo = 1,852 Km/h).
A seconda della velocita' del vento tale circolazione ciclonica viene cosi definita e classificata:- PERTURBAZIONE TROPICALE ( tropical disturbance )
Costituita da un’area con presenza di violenti temporali in spostamento dalle zone tropicali verso le coste.
- DEPRESSIONE TROPICALE ( tropical depression )
Circolazione rotatoria con venti costanti la cui velocita' di superficie (sustained surface winds, ovvero i venti che interessano la zona immediatamente al di sopra della superficie marina o terrestre) rimane al di sotto dei 17 metri al secondo (circa 63/70 km/h).
- TEMPESTA TROPICALE ( tropical storm )
Distinta circolazione rotatoria con venti che soffiano tra 71 e 135 Km/h.
- URAGANO (hurricane)
Pronunciata circolazione rotatoria con venti che soffiano oltre 135 Km/h.
La depressione tropicale e la tempesta tropicale rappresentano spesso lo stadio iniziale, o finale, di un uragano.
Gli uragani hanno luogo in varie parti del mondo e sono chiamati con nomi diversi:
HURRICANE ( Uragano ) - nella zona Atlantica e del Golfo del Messico
TIFONE - nella zona dell’Oceano Pacifico Settentrionale (Giappone)
CICLONE - nella parte settentrionale dell'Oceano Indiano (India)
WILLY WILLY - in Australia
In tutte le altre regioni si usa comunemente il termine Uragano.
A partire dal livello di tempesta tropicale vi e' l'abitudine di assegnare un nome sia alle tempeste che agli uragani per identificarli piu' facilmente in particolare quando nella stesse regioni insistono piu' fenomeni dello stesso tipo.
In tal modo risultano notevolmente facilitate le comunicazioni e gli avvisi al pubblico da parte dei servizi addetti alla previsione, alla sorveglianza e all'emergenza.
Inizialmente i nomi erano esclusivamente femminili, a partire dal 1979 la OMM Organizzazione Meteorologica Mondiale (www.wmo.ch) e la NWS US National Weather Service (www.nws.noaa.gov) stabilirono di alternare nomi di donna e di uomo. Soltanto nelle regioni settentrionali dell'Oceano Pacifico non si danno nomi ai cicloni tropicali.
I primi casi in cui vennero assegnati dei nomi agli uragani risali a circa 2 secoli fa, intorno al 1825 nelle zone Caraibiche si usava dare come nome quello del Santo del giorno in cui l’ uragano si manifestava. Negli USA la pratica di assegnare nomi agli uragani incomincio' invece nel periodo della 2a guerra mondiale, inizialmente come fatto fortuito e legato a un film della Walt Disney, poi a partire dal 1953 nelle trasmissioni meteo, naturalmente i nomi erano esclusivamente femminili ( forse per ingentilire un fenomeno cosi' brutale) e questo fin nel 1978, quando prima per la zona del NE Pacifico e nell’ anno successivo anche per quella Atlantica e del Golfo del Messico, si affiancarono ai nomi femminili quelli maschili.
Formazione e dissolvimento
Il luogo di nascita delle perturbazioni tropicali e' solitamente sito tra il 5° e il 15°/20° grado di latitudine Nord e Sud negli oceani tropicali.
Qui, infatti, si trovano i fattori necessari alla sviluppo di tali perturbazioni e cioe' la temperatura elevata delle acque superficiali (sopra i 26°C ), e l’ assenza di vento in superfice (calme equatoriali).
In queste zone vi e' un forte riscaldamento degli strati bassi dell’atmosfera favorito anche dalla costante azione della radiazione solare, il che unito all’assenza di vento, favoriscono la convezione dell’aria, cioe' il suo moto verticale verso l’alto, la quale poi raffreddandosi produce la condensazione (che e' quel fenomeno fisico per cui si ha il passaggio dallo stato di vapore a quello di liquido a causa di una compressione o di un diminuzione di temperatura) liberando grandi quantita' di calore latente (rilasciato quando il vapor d'acqua condensa, dando cosi' vita a nubi e gocce di pioggia); questa cessione di calore (calore gia' precedentemente sottratto all’acqua marina e che aveva prodotto l’aria umida e calda) va a riscaldare gli strati d’aria piu' in alto, spingendoli ancora piu' su.
Si libera percio' altro spazio per le masse d’aria provenienti dall’oceano sottostante, sulle quali continuano a soffiare i venti di superficie convergenti.
Questo processo continua, attirando sempre piu' aria calda e umida nella nascente tempesta, e convogliando in continuazione calore dalla superficie dell’acqua all’atmosfera. La circolazione dell’aria e la velocita' dei venti aumentano progressivamente, mentre i forti e costanti venti di alta quota rimuovono l’aria calda che sale dal centro della tempesta, e liberano in continuazione nuovo spazio per il moto di aria calda di superficie. La tempesta, in tal modo, si autoalimenta.
I venti di alta quota (circa 9000 metri di quota) sono l'altro elemento fondamentale per la formazione di queste perturbazioni; questi devono soffiare in maniera regolare e nella stessa direzione: infatti, nel caso fortunato in cui siano presenti venti trasversali e consistenti, i cosiddetti venti di taglio, la tempesta diventa disorganizzata, si indebolisce, fino a rischiare di estinguersi.
Per innescare invece la rotazione di tale massa d’aria interviene la forza di Coriolis che rende possibile la rotazione come detto prima in senso antiorario nell’emisfero Boreale e in senso orario nell’emisfero Australe. La forza di Coriolis e’ la forza causata dalla rotazione della terra: essa e' nulla all'Equatore, ma, ad una distanza di almeno 500 Km da esso, assume un valore sufficiente a produrre la deviazione dell'aria convergente che inizia a muoversi in cerchio, con velocita' sempre piu' elevate man mano che essa si avvicina al centro del vortice.
Si puo' intuire l’origine di questa forza con il seguente esperimento mentale: stiamo osservando dallo spazio un proiettile sparato dal polo Nord verso l’equatore, e immaginiamo di osservare la rotazione terrestre, che sotto di noi avviene in senso antiorario. Poiche' il proiettile non e' vincolato alla superficie esso giungera', per noi senza sorpresa, a destra del bersaglio verso cui era stato lanciato; invece, per chi e' rimasto a terra, e' come se un filo invisibile avesse a poco a poco curvato la sua traiettoria. Se ripetessimo l’esperimento in maniera simmetrica nell’altro emisfero, guardando dal polo Sud, troveremmo che il colpo ha mancato il bersaglio perche' deviato a sinistra. Nella pratica noi descriviamo i fenomeni atmosferici con un sistema di riferimento solidale con il pianeta, non da un punto fisso dello spazio, ed ecco spiegato perche' e' comodo introdurre la forza di Coriolis, un filo invisibile che modifica il moto dei proiettili, ma anche delle masse d’aria.
Innescata la rotazione entrano in gioco nuove forze:
quella di gradiente (diretta verso il centro e dovuta dalla differenza di pressione e temperatura tra il livello del mare e le alte quote. La pressione atmosferica non solo diminuisce con la quota ma varia anche al suolo o piu' in generale lungo un qualsiasi piano orizzontale e in questo quadro si inserisce la forza di gradiente che "spinge" l’aria dai punti in cui la pressione e' maggiore a quelli in cui e' minore. Il gradiente di pressione ci fornisce una indicazione quantitativa di quanto velocemente vari la pressione e quindi in ultima analisi di quanto intensa sia questa spinta verso i luoghi dove la pressione e' piu' bassa. Naturalmente a forti sbalzi di pressione corrispondono spinte piu' decise e quindi movimenti d’aria, alias venti, piu' intensi che diventano violentissimi, specie in quell’area intorno all’occhio che prende il nome di parete (eye wall, in inglese)).
quella centrifuga (diretta verso l’esterno. Questa e' la forza a cui ogni corpo e' sottoposto quando e' messo in rotazione, spingendolo verso l’esterno. Questo spiega perche’ il bucato aderisce la cestello della lavatrice quando e' in funzione, oppure perche' se siamo in macchina e svoltiamo a destra, il nostro corpo tende ad andare a sinistra. Anche in atmosfera questa forza e' importante ed e' massima all’equatore e nulla ai poli. La forza centrifuga ha l’effetto di diminuire l’intensita' del vento tra due isobare non rettilinee, se si e' in condizione ciclonica (bassa pressione); ha la tendenza ad aumentarla se si e' in condizione anticiclonica (alta pressione). Questo accade perche', quando la curvatura e' ciclonica, la forza centrifuga si oppone alla forza barica diretta verso il centro di bassa pressione, percio' la velocita' impressa alla massa d’aria dalla forza totale e' meno intensa del caso in cui le isobare sono rettilinee e sulle quali non puo' agire la forza in questione.).
In meteorologia si dice che tale equilibrio e' ciclostrofico. L'azione convergente e rotatoria dell'aria produce un aumento di intensita' del moto ascensionale ed una diminuzione sempre piu' accentuata della pressione nel centro della colonna, con conseguente aumento della forza di gradiente.Lo sviluppo dura generalmente dalle 12 alle 60-72 ore. Durante questa fase la pressione al centro del vortice e' in continua diminuzione, mentre "stranamente" i venti non raggiungono ancora velocita' elevate.
Infatti questo avviene a quasi completo sviluppo del vortice quando la pressione crolla e i venti raggiungono e superano i 150 Km/h. Raggiunta la maturita', la pressione cessa di calare mentre aumenta contemporaneamente l’area interessata da forti piogge e battuta dai venti che possono raggiungere anche un raggio di 380 Km, nubi e pioggia si organizzano in fasce che si avvolgono a spirale intorno al centro di perturbazione.
Gli uragani diminuiscono d’intensita' quando il loro carburante si esaurisce e questo perche' il ciclone si sposta sulla terraferma non ricevendo cosi' l’ apporto di calore-umidita' dal mare, oppure perche' si sposta verso latitudini piu' alte dove le acque superficiali sono piu' fredde. Indebolendosi, l’uragano prima diviene una tempesta tropicale, poi una semplice perturbazione extratropicale e quest’ultima a volte capita che raggiunga l’Atlantico-Europeo e successivamente l’Europa dopo aver risalito tutta la costa americana.
L'occhio
L'occhio non e' altro che il fulcro attorno al quale ruota tutta la spirale dell'uragano; esso ha in media un diametro di circa 15-30 Km, ma puo' raggiungere anche i 65 Km. Esso rappresenta una specie di muro cilindrico, i cui bordi sono formati da uno strato spessissimo di nubi che si estende da vicino al suolo fino a grandi altezze (anche oltre i 15 Km). I principali fenomeni osservati sono:• I venti di solito sono molto deboli o sono completamente assenti.
• Le precipitazioni sono deboli o assenti
• La nebulosita’ e' molto variabile, spesso il cielo risulta coperto, talvolta ci sono pochissime nubi con rari filamenti di cirri in alto attraverso cui si puo' vedere il cielo.
• La temperatura al suolo mostra valori uguali o di poco superiori a quelli riscontrati nella regione circostante, mentre alle quote piu' alte si possono avere differenze di anche 10÷12 Centigradi in piu'.
I fenomeni osservati fanno ritenere che dentro l'occhio ci sia un moto di aria verso il basso (detto subsidenza: che e’ appunto il flusso di aria dall'alto verso il basso accompagnato da della divergenza al suolo) che riscaldandosi per compressione nel moto di discesa, dissolve le nubi in formazione e impedisce le piogge.
Movimento di un uragano
Tutte le tempeste tropicali hanno una caratteristica comune: dopo essersi formate si muovono seguendo percorsi che le portano in direzione del polo. In generale gli uragani dell'Atlantico all'inizio hanno solo una piccola componente diretta verso il polo, ma dopo qualche giorno di spostamento lungo un percorso approssimativamente est-ovest cominciano a piegare verso nord.
Si puo' vedere che ogni tanto gli uragani possono deviare dai percorsi gradualmente incurvati, e talvolta subiscono rapidi cambiamenti di direzione, arrivando perfino a descrivere un occhiello intorno a una particolare area: quando cio' accade la durata della tempesta sopra quest'area puo' essere considerevolmente piu' lunga di quanto normalmente previsto.
Gli uragani giovani nei tropici si muovono abbastanza lentamente raggiungendo una media di 20-25 Km/h. Quando le tempeste si rafforzano e la loro traiettoria comincia a curvarsi, le velocita' aumentano. Talvolta gli uragani dell'Atlantico possono raggiungere velocita' tra gli 80 e i 100 Km/h quando colpiscono la costa nord-orientale degli Stati Uniti.
Molto spesso un vortice si dissolve prima che se ne sviluppi un secondo e di quando in quando se ne forma un secondo quando esiste ancora il primo. La presenza di tre vortici ben sviluppati nello stesso tempo e' del tutto eccezionale.
Quando gli uragani si spostano sopra grandi aree di terraferma, o sopra masse d'acqua piu' fredde, si indeboliscono rapidamente. I meteorologi chiamano questo processo riempimento dell'area di bassa pressione. Quando avviene il riempimento le velocita' dei venti diminuiscono e la tempesta diventa il cosiddetto ciclone extratropicale, cioe' un ciclone con caratteristiche comuni ai cicloni che si verificano fuori delle zone tropicali.
Moto ondoso prodotto da un uragano
I venti fortissimi presenti in un uragano generano enormi onde che si propagano verso l'esterno in tutte le direzioni; tali onde possono arrivare anche a grandi distanze dal vortice sotto forma di onde lunghe. Nell'emisfero nord, il quadrante piu' pericoloso e' quello destro dove i venti dovuti al moto rotatorio antiorario si sovrappongono al moto dell'uragano.
Analogamente, le onde create nel quadrante posteriore destro sono le piu' violente create da un uragano e possono avere una velocita' di propagazione di 1.500 Km al giorno.
Quando gli uragani arrivano in vicinanze delle coste, l'azione prolungata dei venti puo' provocare un rapido aumento del livello del mare, fino ad anche 5-6 metri sopra la marea normale (Storm Surge); i valori massimi si hanno in corrispondenza del passaggio del minimo depressionario. Le onde, propagandosi sopra il nuovo livello della superficie marina, producono ulteriori innalzamenti del livello delle acque che possono arrivare fino a grandi distanze dalla costa.
Classificazione degli uragani
Per una classificazione degli uragani sono state create delle tabelle fra cui quella di Saffir-Simpson riportata di seguito, che indica gli effetti in funzione dei valori della pressione minima e della velocita' media del vento.
La scala e' stata formulata nel 1969 dal consulente tecnico Herbert Saffir e dal dottor Bob Simpson, direttore del centro nazionale statunitense che si occupa degli uragani, da cui il nome di Scala Saffir-Simpson.
La piu' alta percentuale di incidenti mortali e di danni si verifica nelle aree costiere; infatti quando gli uragani passano sopra la costa possono avere la massima intensita'. I venti possono soffiare a velocita' tanto alte da distruggere le case, strappare le linee dell'alta tensione e trascinare via barche, automobili e qualunque altra cosa non sia pesantissima e solidamente assicurata al suolo, puo' distruggere la vegetazione e la spiaggia sia soffiando via la sabbia, sia originando onde enormi dovute alla cosiddetta storm surge (l’onda di tempesta, ovvero l’innalzamento d’acqua che si crea quando un uragano si muove sopra gli oceani).
L'uragano porta con se' anche un’enorme quantita' di pioggia, che si riversa violentemente e in pochissimo tempo su una vasta area intorno al suo occhio.
Il pericolo maggiore spesso non e' rappresentato dai forti venti, ma dalle inondazioni causate dall'innalzamento del livello del mare a causa del moto ondoso (Storm Surge).
È stato stimato che circa il 90% delle morti associate a questo nefasto evento atmosferico sia dovuto alle inondazioni che ne conseguono.
Un altro pericolo, nelle regioni montuose, e' rappresentato dalle piogge torrenziali (anche oltre 500 mm in poche ore) che possono produrre improvvise piene di fiumi con conseguenti inondazioni e straripamenti.
Tipo ------ Categoria --- Danni - Pressione (hPa) - Venti (nodi) - Marea (metri)
Depressione --------------------------------------------------- < 31 ------------------------
Temp. Tropicale ----------------------------------------------31-63 ----------------------
Uragano -------- 1 ------ Minimi ------ > 980 ------------- 64-83 --------1.0-1.7 -----
Uragano -------- 2 ------ Moderati ----965-979 ----------- 84-96 --------1.8-2.6 -----
Uragano -------- 3 -------- Estesi ----- 945-964 ---------- 97-113 ------- 2.7-3.8 -----
Uragano -------- 4 ------- Estremi ---- 920-944 --------- 114-135 ------- 3.9-5.6 -----
Uragano -------- 5 ------Catastrofici --- < 920 --------- > 136 ---------- > 5.7 -------
Si chiama Saffir-Simpson la scala di classificazione degli uragani (pdf).
Previsioni
Prevedere la nascita di un uragano e' praticamente impossibile, una volta individuata una depressione o una tempesta tropicale, e' possibile seguirne il percorso e l'evoluzione, in particolare per verificare se essa puo' evolvere in un uragano e quali possono essere i suoi successivi spostamenti.
La posizione precisa di un uragano non e' facile da identificare con le sole misure di pressione atmosferica e di velocita' del vento; tali misure sono infatti eseguite in punti situati ad intervalli piuttosto irregolari sulla terraferma e molto distanziati tra loro sull'oceano. Fortunatamente oggi i servizi meteorologici utilizzano anche molti altri strumenti quali i satelliti artificiali, dalle cui foto, applicando particolari metodologie di analisi, e' possibile stimare l'intensita' degli uragani.
Il National Hurricane Center USA (www.nhc.noaa.gov) possiede anche aeroplani attrezzati per eseguire speciali misure sulle tempeste tropicali. Essi localizzano l'uragano e gli girano intorno e, se le condizioni di volo lo permettono, penetrano nell'occhio e ne determinano la posizione esatta. Avvicinandosi alle coste, l'uragano puo' essere seguito con dei Radar Doppler anche quando sono distanti 150 Km ed oltre.
Allo stato attuale le probabilita' che un uragano colpisca di sorpresa sono praticamente nulle, il grosso problema che il meteorologo deve affrontare e' la previsione dei suoi futuri spostamenti, affinche' le aree minacciate possano ricevere adeguate segnalazioni di pericolo.
I meteorologi usano vari schemi per prevedere il futuro percorso di un uragano, tali schemi sono generalmente adattati ai diversi luoghi in cui si possono avere tali fenomeni.
Gli uragani seguono frequentemente un percorso regolare, per cui una stima delle possibili posizioni future puo' essere fatta estrapolando dalle posizioni precedenti. Tal sistema puo' essere attendibile soltanto per un periodo di qualche ora, diventa inaffidabile sui lunghi periodi di tempo e non dice nulla sui cambiamenti di direzione irregolari.
Per eseguire previsioni con due o tre giorni di anticipo e' necessario prendere in esame la circolazione dell'aria sopra la maggior parte dell'Emisfero in cui si trova l'uragano. I venti in quota a circa 6.000 m (in corrispondenza delle superficie isobarica di 500 hPa) sono in generale dei buoni indicatori della circolazione generale nella troposfera, questo livello e' spesso chiamato livello guida (steering level) in quanto si puo' considerare che il flusso del vento a questa quota sia quello che "guida" l'uragano.
In tutti i paesi che sono regolarmente colpiti da uragani le autorita' si preoccupano di creare un'efficiente rete di prevenzione, fornendo utili informazioni e suggerimenti alla popolazione, ad esempio negli USA e' disponibile la Federal Emergency Management Agency's (www.fema.gov) dedicata agli uragani o ad altri eventi simili egualmente dannosi.
Cliccando sul seguente link e' possibile seguire in tempo reale la situazione meteo uragani nelle varie zone del mondo soggette (www.kataweb.it/meteo/uragani/).
Le immagini degli uragani sono tratte dal sito della NASA Goddard Space Flight Center
(http://rsd.gsfc.nasa.gov/rsd/images/preview.html).
Differenze tra uragani e tornado
Non bisogna confondere gli uragani con i tornado.
I tornado (o "trombe d'aria") sono intensi vortici ciclonici in cui l'aria si muove a spirale ad altissima velocita'. Essi si presentano come scuri imbuti nuvolosi, che pendono al di sotto di densi cumulonembi e si spostano velocemente contorcendosi. Il loro diametro, al livello del suolo, e' di 100-450 metri, e i loro venti, i piu' veloci fra tutti quelli delle perturbazioni, possono superare i 400 km/h.
Il Tornado e' definito dagli scienziati come una colonna d'aria in rapida rotazione ed in contatto con il suolo, che genera venti con componente orizzontale e verticale. Puo' apparire in una miriade di diverse forme, come serpente contorto, cono perfetto oppure massa indistinta e turbolenta di nuvole e polvere. Spesso sentiamo i termini Tromba d'aria e Tromba marina, ma si riferiscono esclusivamente ad un unico fenomeno: il Tornado. La Tromba marina non e' altro che un Tornado che si forma sulla superficie del mare.
Nessuno ha ancora svelato tutti i misteri riguardo alla sua genesi e ciclo vitale. Attualmente e' il fenomeno meteorologico imprevedibile per eccellenza. Pur negli USA, dove si registra attualmente il maggior numero di twisters del pianeta, con una media di circa 1000 Tornado all'anno, l'allarme viene dato con una manciata di minuti d'anticipo, permettendo comunque alle persone di mettersi in salvo in rifugi sotteranei.
Grazie ad una sofisticata rete di radar doppler (sia mobili che statici) risulta oggi possibile monitorare particolari formazioni temporalesche dette a supercella, che piu' di ogni altro temporale e' in grado di generare Tornado. Il radar doppler riesce a misurare la velocita' di spostamento relativa (rispetto al punto di osservazione) di un corpo solido (anche pioggia e grandine, oppure detriti) ad enorme distanza. Sofisticati calcolatori traducono poi i dati dei sensori in una mappa "colorata", dove i colori forniscono a colpo d'occhio le velocita' relative di spostamento dei corpi. Tradotto in parole povere, se in una stretta zona lineare abbiamo forti venti che si "allontanano" da noi e parallelamente abbiamo forti venti che si "avvicinano" a noi significa che nel mezzo sta per formarsi (o si e' gia' formata) la cosiddetta circolazione tornadica, che precede di molto poco lo sviluppo del Tornado vero e proprio.
Mentre nei tornado si hanno i venti piu’ forti prodotti dalla natura (ma, come si e' visto, sono limitati ad aree piuttosto piccole, aventi un diametro di solito inferiore a un chilometro e mezzo e durate che si misurano in minuti), negli uragani i venti non superano normalmente i 250 Km/h, ma possono coprire aree con diametri di molte decine di Km e durare diversi giorni.
I danni provocati da un solo uragano possono pertanto essere piu’ elevati perfino in confronto agli effetti di un tornado.
24/09/2005
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