Cicloni tropicali

Per parlare di uragani è necessario tener presente che l'atmosfera terrestre è sempre in movimento con i venti; questi inoltre sono soggetti alla rotazione terrestre: per effetto di questa rotazione i venti che soffiano dai Poli verso l'equatore sono deviati verso occidente. Si formano così come degli immensi vortici di masse d'aria in movimento fra l'equatore. Là dove si incontrano masse d'aria calda tropicali e masse d'aria fredda polari, siccome generalmente le due masse non si mescolano, si formano numerosissime perturbazioni e si ha spesso cattivo tempo. Sono in molti a pensare che i cicloni tropicali e i tornado siano la stessa cosa; in realtà i cicloni tropicali e i tornado, pur essendo entrambi ammassi nuvolosi animati da un moto vorticoso, non hanno pressoché niente in comune.

L'uragano Andrew, 1992, prima di abbattersi sulla Florida. Quando arrivò nella
zona di Morgan City era ormai diventato un uragano di forza 5; fu il terzo
uragano più distruttivo del XX secolo, dopo Camille e quello del Labor Day.

I tornado hanno un diametro di appena qualche centinaio di metri e sono innescati da da un singolo nucleo connettivo (un temporale o un cumulonembo), mentre i cicloni tropicali hanno dimensioni dell'ordine di centinaia di chilometri e sono composti di alcune dozzine di nuclei connettivi.
I tornado si sviluppano solo se in quel momento si presentano forti variazioni del vento (in intensità o direzione) con la quota, condizione che invece inibisce lo sviluppo dei cicloni tropicali
I tornado nascono sulla terraferma e, in particolare, là dove vi sono forti differenze orizzontali di temperatura, mentre i cicloni tropicali nascono solo sugli oceani, là dove le acque sono termicamente omogenee.
I cicloni tropicali hanno un ciclo di vita dell'ordine di giorni, mentre i tornado sopravvivono appena alcune decine di minuti.

Si definisce convenzionalmente ciclone tropicale una tempesta violenta che si forma sopra un oceano tropicale, in cui la velocità del vento raggiunge almeno i 64 nodi (circa 120 km/h); questa tempesta è caratterizzata da venti che girano in senso orario o antiorario, a seconda dell'emisfero in cui si formano, intorno a una zona di quiete assoluta: l'occhio del ciclone. Se il vento è inferiore ai 64 nodi ma superiore ai 33, situazione che di solito si verifica prima dell'arrivo di un ciclone tropicale, allora si parla di tempeste tropicali, mentre se il vento è inferiore ai 33 nodi, si parla di depressioni tropicali.
In base al luogo in cui avviene la loro formazione, i cicloni tropicali assumono diversi nomi: nell'Oceano Pacifico sono chiamati tifoni, in quello Atlantico uragani (in inglese "hurricane" dal nome del dio caraibico del male "Hurican"), nell'Oceano Indiano cicloni, in Oceania "willy-willy"; le regioni regolarmente colpite dai cicloni tropicali sono quelle del Golfo del Messico (Haiti, Cuba, Messico, Honduras, Stati Uniti meridionali), dell'Asia sud-orientale (Giappone, Cina e Filippine) e tutte quelle che si affacciano sull'Oceano Indiano.

I cicloni tropicali si formano in zone dove si incontrano venti provenienti da direzioni opposte; essi nascono quindi nelle zone vicine all'equatore dove si incontrano gli alisei provenienti da sud-est e quelli provenienti da nord-est. Naturalmente i cicloni tropicali non si verificano mai proprio sopra l'equatore perchè per svilupparsi hanno bisogno della forza di torsione data dalla rotazione terrestre, e questa forza all'equatore è nulla. C'è anche da tener presente che i cicloni tropicali si possono formare solo su quelle zone di mare aperto dove circolano masse d'aria calda e umida e in certe stagioni dell'anno in cui è massima la temperatura della superficie del mare.

Durante il loro stadio iniziale i cicloni tropicali appaiono come piccole zone di bassa pressione sopra l’oceano; non è possibile prevedere se e quando si trasformeranno in tempesta tropicale, poiché le condizioni sono molto complesse. I fattori determinanti per la formazione di un ciclone tropicale sono essenzialmente tre:

· Rotazione terrestre (forza di Coriolis)

· Alta temperatura dell’acqua

· Assenza del gradiente di vento

LA FORZA DI CORIOLIS

Immagine che mostra la forza di Coriolis,
particolarmente forte nelle zone tropicali, nulla
all'equatore.

I vortici di una tempesta sono causati dalla rotazione terrestre; la forza di Coriolis non permette al vento di essere spinto al centro di una zona di bassa pressione, dove invece l’aria di avvolge a spirale; tuttavia la forza di Coriolis è piuttosto bassa, se non nulla, all’equatore , mentre le regioni comprese tra i 10° e i 35° di latitudine sono particolarmente colpite dalle tempeste poiché la temperatura dell’acqua e la forza di Coriolis qui sono sufficientemente grandi.

TEMPERATURA ELEVATA DELL’ACQUA

La temperatura superficiale delle acque deve essere di almeno 27°C per una profondità tale da non permettere alle onde e alle correnti di raffreddare la superficie nella spirale della tempesta; una tempesta che ha origine su una superficie di 27°C può raggiungere una velocità massima di 280 km/h, mentre una tempesta che ha origine su una superficie di 34°C può arrivare fino a 380 km/h; poiché la temperatura dell’acqua varia a seconda del periodo dell’anno, i cicloni tropicali si possono definire fenomeni stagionali.

GRADIENTI DI VENTI DEBOLI

Le condizioni metereologi che circostanti devono sostenere la rotazione della bassa pressione; venti provenienti da direzioni opposto a diverse altitudini, i cosiddetti gradienti del vento, possono indebolire un uragano in crescita. Tuttavia questo fenomeno è ancora oggetto di studio, poiché, ad esempio, dal 1995 i gradienti del vento nel Golfo del Messico sono stati al di sotto della media, ma nonostante questo hanno facilitato la formazione di uragani.

STAGIONALITÀ

Nei mari posti nell'emisfero nord il periodo più favorevole alla formazione dei cicloni tropicali è quello che va da luglio a a ottobre, mentre nell'emisfero sud è privilegiato il periodo da dicembre a marzo: in entrambi i casi, quindi, quella parte dell'anno compresa tra la fine dell'estate e l'autunno inoltrato. L'alta frequenza dei cicloni tropicali nel periodo estivo-autunnale è dovuta alla presenza in tali stagioni di tutti i fattori che sono alla base della nascita e della crescita di essi. Nell'Atlantico, la stagione degli uragani va ufficialmente dal 1 giugno al 30 novembre, ance se in realtà vi è un picco nel periodo compreso tra agosto e ottobre. In questi tre mesi cade il 78% dei giorni interessati da tempeste tropicali, l'87% di giorni con presenza di un uragano minore e il 96% di giorni con presenza di un uragano maggiore. L'immagine sottostante mostra il numero medio di uragani che si abbattano sugli stati uniti in un anno.

Mese	Totale	Media
Gennaio-Aprile	4	0.1
Maggio	8	0.1
Giugno	35	0.6
Luglio	58	0.9
Agosto	173	2.8
Settembre	224	3.6
Ottobre	114	1.8
Novembre	33	0.5
Dicembre	7	0.1

BACINI DI FORMAZIONE

L'uragano Katrina, formatosi nel mese di agosto mentre
passava attraverso il Golfo del Messico. Si abbatté
poi sulla città di New Orleans dopo aver raggiunto una
velocità di 280 km/h.

Il bacino Atlantico: è il più studiato e conosciuto di tutti i bacini di formazione degli uragani e comprende Oceano Atlantico settentrionale, Golfo del Messico e Mar dei Caraibi.

Il bacino Pacifico nord orientale: è il secondo bacino più attivo del mondo e anche quello con la maggior densità (una grande quantità di eventi per una piccola superficie oceanica); comprende tutto il tratto di mare che va dal Messico fino al meridiano 180° (meridiano del cambio data)
Il bacino Pacifico nord occidentale: questo bacino è di gran lunga il più attivo, contando circa un terzo di tutta l'attività dei cicloni tropicali mondiale; comprende il tratto di mare che va dal meridiano 180° fino al continente asiatico, incluso anche il Mar di Cina.
Il bacino Indiano settentrionale: questo bacino comprende la parte settentrionale dell'Oceano indiano, Golfo del Bengala e Mar Arabico (Il Golfo del Bengala è parecchio più attivo del Mar Arabico, da 5 a 6 volte maggiore). Questo bacino ha due picchi stagionali: uno in aprile in coincidenza del monsone estivo, e uno in ottobre-novembre, appena dopo. I cicloni formatisi in questo bacino sono stati i peggiori in tributi di vite umane (nel 1970 il ciclone Bhola ha causato 500.000 morti).
Il bacino Indiano sud occidentale: è quello meno conosciuto a causa della mancanza di dati storici; comprende le zone che vanno dall'Africa fino ai 100° E di longitudine.
Il bacino Indiano sud orientale: comprende tutto il territorio che va dai 100° E ai 142° E.
Il bacino Australiano e del Pacifico sud occidentale: gli uragani che si formano in questa zona colpiscono soprattutto l'Oceania; comprende tutto il territorio che va dai 142° E ai 120° W)

FORMAZIONE DI UN CICLONE TROPICALE

Quando ai tropici una qualsiasi perturbazione scorre su acque sufficientemente calde e umide, l'aria, scaldata dal basso e agevolata dai moti ascendenti già presenti nella perturbazione, diviene talvolta calda e leggera quanto basta per cominciare a salire ancor più velocemente all'interno dell'atmosfera. Nel loro moto verso quote più alte queste masse d'aria si raffreddano per espansione, condensando in parte il loro contenuto di vapore: in tal modo viene rilasciata nell'atmosfera un'ulteriore quantità di energia che scalda ancor di più l'aria favorendone l'ascesa verso quote elevate: si crea così un forte risucchio d'aria verso l'alto. L'enorme quantità d'aria sottratta al suolo fa calare rapidamente la pressione atmosferica al livello del mare, generando così in quel punto un centro di bassa pressione, cosicché dalle zone circostanti accorrono

L'uragano Paul colpì nel 1982 l'America Centrale e fu il più
disastroso del XX secolo, dopo quello del 1959, che colpì
quella zona.

masse d'aria per colmare il vuoto che altrimenti si creerebbe. Tuttavia, lontano dall'equatore, le masse d'aria richiamate verso il centro di bassa pressione vengono deviate dalla forza di Coriolis, assumendo in tal modo il caratteristico moto rotatorio attorno a un minimo di pressione: si crea così una depressione tropicale. Una volta innescata la rotazione, le uniche forze che agiscono sulla depressione tropicale sono la Forza di Gradiente e la Forza Centrifuga (è tanto più intensa quanto più è grande la velocità di rotazione), dirette rispettivamente verso il centro e verso l'esterno. L'azione convergente e rotatoria dell'aria produce però anche un aumento della spinta ascendente e quindi una diminuzione della pressione ne centro della tempesta: ciò comporta un'aumento della Forza Gradiente e quindi, per mantenere l'equilibrio, della Forza Centrifuga; il meccanismo usato dalla natura per far sì che la Forza Centrifuga aumenti consiste un un aumento della velocità di rotazione, ovvero in un aumento della forza del vento. Il sistema finisce così per autoesaltarsi, con venti sempre più forti e più intensi. Una volta formatisi i cicloni tropicali solitamente tendono a muoversi, attraverso gli oceani, da est verso ovest, con una progressiva deriva lungo i meridiani del rispettivo emisfero; fanno eccezione i cicloni che si formano nell'Oceano indiano che si muovono da sud verso nord perché spinti dai monsoni. Una volta arrivati sulla terraferma la “rugosità” del terreno (case, alberi, alture e così via) fa sì che i venti perdano potenza e velocità; ma non è l'attrito con la terraferma che causa la morte di un ciclone tropicale, come molti pensano, bensì la mancanza di calore e umidità, ovvero il loro “carburante”.

Un ciclone visto dal satellite ha sempre un segno inconfondibile: l'occhio. L'occhio del ciclone è la regione della tempesta dove si osservano i valori più bassi di pressione e le temperature più alte; l'occhio si forma perché la Forza Centrifuga tende a spingere verso l'esterno le masse di aria e le nubi, lasciando all'interno uno spazio libero, una zona di calma che raggiunge un diametro di 20-30 km in cui spira solo una leggerissima brezza e al di sopra della quale il cielo è quasi sempre sereno.

CLASSIFICAZIONE

Per classificare i cicloni tropicali atlantici e del nord-est Pacifico, negli USA si utilizza la scala Saffir-Simpson, la quale dà anche un'indicazione del danno potenziale in base all'intensità stimata.

Categoria 1: minimo. Venti da 120 a 154 km/h: danni arrecati a arbusti, alberi di piccola taglia, abitazioni di legno o strutture leggere male ancorate, e ad insegne; l'ondata del mare sale da 1m a 1,70m: si allagano alcune zone costiere poste quasi al livello del mare con danni limitati alle piccole barche fuori porto.
Categoria 2: medio. Venti da 155 a 175 km/h: danni arrecati agli alberi di piccola di taglia, alcuni dei quali vengono sradicati, e al fogliame, che viene strappato via completamente, grossi rischi per le costruzioni in legno o senza fondamenta; danni anche a porte e finestre delle strutture più solide. L'ondata del mare sale da 1,80m a 2,60m: è necessario evacuare alcune zone costiere, vengono danneggiati i moli, le piccole imbarcazioni, e quelle non ancorate vengono portate via dal vento e dalle onde.
Categoria 3: intenso. Venti da 176 a 210 km/h: alberi sia di piccola che di grossa taglia sfogliati completamente e sradicati dal terreno, gravi danni a tetti, porte e finestre e ai piccoli edifici; l'ondata del mare sale da 2,70m a 3,80: seri allagamenti lungo tutta la costa, distrutti alcuni edifici, strade del tutto inagibili da 3 a 5 ore prima dell'arrivo dell'occhio del ciclone; i piani bassi, situati a meno di 1,5 m dal livello del mare vengono allagati su tutta l'area che si estende dalla costa fino a 5/8 km nell'entroterra e la maggior parte di queste abitazioni viene evacuata.
Categoria 4: estremo. Venti da 211 a 250 km/h: arbusti, alberi, insegne e segnali stradali spazzati via; scoperchiati i tetti delle case, le più piccole vengono e mal ancorate vengono portate via o distrutte; l'ondata del mare sale da 3,90 a 5,60m: strade interrotte da 3 a 5 ore prima dell'arrivo dell'occhio del ciclone, i terreni e le case a meno di 3m sul livello del mare si allagano per 10 km nell'entroterra con gravi danni ai piani inferiore della abitazioni. È necessario evacuare i residenti per una fascia costiera di 4km .
Categoria 5: catastrofico. Venti maggiori di 250 km/h: sono pochissime le porte e le finestre a resistere, i vetri esplodono, molte abitazioni completamente distrutte, strutture rovesciate; seri danni anche anche agli edifici più grandi e costruiti con i materiali più sicuri. Il livello del mare supera i 5,60m: danni gravi ai piani bassi di tutte le abitazioni poste a meno di 10 m sul livello del mare, strade inagibili fino a 3 o 5 ore prima dell'arrivo dell'occhio del ciclone, evacuati tutti i centri abitati fino a 6-7 km nell'entroterra.

Anche i ricercatori australiani hanno sviluppato una scala di intensità per le tempeste che si verificano nella loro area di interesse, cioè quella compresa tra i 90E e i 160E di longitudine nell'emisfero australe. Un uragano di categoria 4 della scala australiana è paragonabile a uno di categoria 3-4 della Saffir-Simpson, ma un uragano di categoria 5 della scala australiana corrisponde a uno di categoria 5 della Saffir-Simpson.

NOMENCLATURA

La scelta di dare un nome ai cicloni tropicali è nata in primo luogo dalla necessità di rendere più facile lo scambio di informazioni tra meteorologi, addetti alla protezione civile e la popolazione in generale. I cicloni tropicali hanno infatti cicli che in genere superano la settimana e spesso capita che sulla medesima area ci siano 2 o anche 3 uragani contemporaneamente. Il primo a fare uso di nomi proprio per indicare tempeste tropicali fu il climatologo australiano Clement Wragge che prese l'abitudine di assegnare alle aree di alta pressione i nomi dei suoi amici o di personaggi a lui simpatici, e alle tempeste tropicali quelli di politici a lui decisamente antipatici. La prassi fu ripresa nella seconda guerra mondiale, quando i meteorologi della marina americana iniziarono ad assegnare nomi femminili ai tifoni nel Pacifico, intendendo in tal modo ricordare le proprie mogli o le fidanzate rimaste a casa. Dal 1950 al 1952 i cicloni del bacino atlantico iniziarono ad essere indicati tramite l'alfabeto fonetico americano, ma nel 1953 il Servizio Meteorologico Nazionale degli Stati Uniti cominciò a utilizzare solo nomi propri femminili. È solo a partire dal 1979 che i nome degli uragani atlantici sono scelti da una lista contenente sia nomi femminili che nomi maschili.

Negli USA, benché il pericolo arrivi solo dal versante atlantico, i danni causati dai cicloni tropicali sono stati in passato assai rilevanti e tuttora queste violente manifestazioni del clima costituiscono uno dei più gravi rischi di calamità sul suolo americano. Solo durante il XX secolo gli USA sono stati investiti da ben 165 uragani e di questi 66 erano uragani maggiori, ovvero di categoria 3, 4 o 5. I più catastrofici, che probabilmente rimarranno per sempre nella memoria degli americani, furono: