a cura di Marco Monai e Zalazar Elizabeth - ARPA Veneto
4. Sviluppo della supercella
Una supercella temporalesca ha 3 stadi principali di evoluzione e una durata molto superiore (nel caso specifico di circa 3 ore) a quella di una normale cella temporalesca (1 ora), grazie alla presenza di fortissime correnti verticali ascendenti.
La prima fase, che è la fase di sviluppo, è caratterizzata dalla presenza di una corrente ascendente che interessa tutta la nube e che cresce rapidamente di intensità con l'altezza. Sotto la spinta dei moti ascendenti la nube, che risulta più calda dell'ambiente circostante, si sviluppa rapidamente verso l'alto. La supercella che si sta analizzando in questa fase di sviluppo si sposta verso est-nordest ad una velocità media di 40 km/h. La direzione di spostamento è influenzata dal fatto che la nube è ancora poco sviluppata in altezza e segue le correnti presenti ai livelli medi della troposfera (nel caso specifico da ovest-sudovest).
La seconda fase, detta del massimo sviluppo, comincia quando gli elementi di precipitazione, divenuti troppo grossi per essere sostenuti dalla corrente ascendente, iniziano il movimento di discesa dentro la nube. Sono presenti nella nube una corrente ascendente ed una corrente discendente, quest'ultima proveniente dalla parte alta e fredda della nube. La convergenza sia davanti che dietro la cella per alimentare la corrente ascendente e discendente, fa sì che la velocità di spostamento decresca. Durante questa fase la nube si sposta seguendo le correnti dell'alta troposfera, che nel caso studiato sono dirette verso est.
Immagine da satellite ore 12:45 UTC
dell'8 giugno 1990: è ben evidente la supercella prefrontale
sul basso Veneto con la sua incudine allungata verso est fin sopra l'Istria
Courtesy of Dundee
Satellite Receiving Station
Quando tutti gli elementi di precipitazione più grossi sono stati eliminati dalla nube ha inizio la terza fase: questa, che è detta fase di dissolvimento, è caratterizzata dalla presenza di una corrente discendente in fase ormai di estinzione. Non è presente in questa fase la corrente ascendente. Si verifica un graduale abbassamento del top del sistema con conseguente perdita di influenza su di esso delle correnti delle quote superiori, nettamente da ovest, e prevalenza di quelle più basse con forte componente da sud-sudovest.
5. Analisi delle immagini radar
Il radar meteorologico digitale, di tecnologia molto avanzata, è posizionato sul Monte Grande (Colli Euganei). Entro un raggio massimo di 240 km è in grado di determinare la localizzazione e l'intensità delle precipitazioni in atto su aree di 1 o 2 km di lato. Esaminando l'atmosfera fino a un'altezza di 12 km esso fornisce precise informazioni sui fenomeni temporaleschi, grazie anche allo studio della distribuzione del vento mediante la tecnica doppler. Particolari trattamenti delle informazioni radar, quali presentazione di sezioni verticali o del top degli echi, inseguimenti di centroidi di echi particolarmente intensi, permettono di seguire l'evoluzione e lo sviluppo delle celle temporalesche.
Quando il radar funziona in modalità Doppler è possibile determinare la componente della velocità del vento nella direzione di osservazione, misurando la variazione di frequenza tra il segnale emesso dal radar e quello retrodiffuso dalle meteore. E' opportuno sottolineare che non viene determinata la velocità del vento, bensì la sua componente nella direzione di osservazione: tale componente può essere in avvicinamento al radar, ed in tal caso si parla di valori positivi di velocità, od in allontanamento, ed in tal caso si parla di valori negativi di velocità.
L'intero tragitto della supercella sulla regione Veneto di circa 120 km è stato percorso fra le ore 12:30 e le ore 14:30 con una velocità media di spostamento di 60 km/h. Gli orari delle scansioni radar sono italiani, quindi togliere un'ora per avere il Tempo Medio di Greenwich (GMT-UTC).
La supercella ha avuto origine verso le 11:30 nelle vicinanze di Mantova: essa appare sul radar con valori di intensità di precipitazione ancora bassi.
Alle 12:17 si è sviluppata sia in orizzontale sia in verticale raggiungendo valori di intensità di precipitazione superiori ai 30 mm/h fino ai 4000 metri; la supercella interessa l'area compresa fra Nogara (VR) e Montagnana (PD). Ha adottato una forma allungata nella direttrice ovest-sudovest est-nordest: i valori di velocità del vento sono maggiori nella zona ovest e diminuiscono spostandosi verso est. Questo fatto suggerisce che c'è una convergenza di masse d'aria.
Nella parte occidentale della supercella vengono rilevati i massimi valori di intensità di precipitazione. A 6000 metri (fig. K1) nella supercella si trovano valori positivi di velocità del vento dell'ordine di 40 m/s e valori negativi dell'ordine di 30 m/s. La presenza di valori di velocità di segno opposto indica un moto di tipo vorticoso; l'incudine si estende verso est.
Alle 12:30 la supercella si sta ancora sviluppando (arriva fino a 8000 metri con valori di intensità di precipitazione superiori a 50 mm/h) e varia la sua direzione di spostamento, muovendosi verso est, seguendo più o meno il fiume Adige. Fa il suo ingresso in provincia di Padova, dove si verificano, su alcune zone, sporadiche raffiche di vento. Non si manifestano precipitazioni.
Alle 12:47 continua il suo spostamento verso est ad una velocità di 30-40 km/h, mentre si osservano elevati valori di intensità di precipitazione (fino a 77 mm/h).
Alle 13:02 (fig. K2), nel suo spostamento verso est, la supercella provoca intense raffiche di vento in superficie e determina l'innalzamento dell'aria calda che le sta davanti, dando origine ad una piccola nuova cella. Sulla proiezione della sezione verticale si vede che l'area interessata dalle correnti ascensionali è molto estesa e arriva fino a 6000 metri con valori superiori a 30 mm/h.
Alle 13:17 (fig. K3) la piccola cella nata solo 15 minuti prima si unisce alla cella madre formando un corpo di dimensioni eccezionali.
E' in questa fase di sviluppo che il sistema provoca i danni più gravi in provincia di Padova. Il vortice si vede chiaramente nel particolare dell'immagine di vento al livello pseudocappi, cioè a circa 1000 metri di quota (fig. L1). Si ricordi infatti che la presenza di un moto di tipo vorticoso è rivelata dal fatto che si osservano valori sia positivi che negativi per la componente della velocità del vento nella direzione di osservazione.
Alle 13:32, essendo la supercella arrivata al suo punto di massimo sviluppo, comincia a formarsi il tornado, come si vede nella figura I, ai livelli medi della troposfera e specialmente attorno ai 4000 metri.
Nel particolare dell'immagine di vento (figura L2) si nota il movimento vorticoso delle precipitazioni. Il tornado un paio di minuti dopo colpisce intensamente la località di Boara Pisani, in provincia di Padova, e un po' meno la località di Boara Polesine, in provincia di Rovigo.
I venti a 9000 metri (fig. M1) hanno una componente proveniente da ovest di 130 km/h; nella proiezione verticale relativa alla direzione ovest-est (parte superiore della fig. M2) si vede una colonna con valori negativi relativamente deboli e, alla sua destra, una colonna di 5000 metri di altezza con valori positivi (fino a 20 m/s). La posizione relativa delle due colonne indica presenza di circolazione ciclonica.
Alle 13:47 altre rilevazioni radar confermano la presenza di un tornado:
- la supercella inizia, a partire dai livelli più bassi, a sviluppare una protuberanza verso sud, che solo un quarto d'ora più tardi assumerà la caratteristica forma ad "uncino" (fig. I)
- negli strati più bassi la dimensione trasversale della supercella subisce una marcata contrazione, a causa della forte depressione associata al tornado; tale azione di risucchio è evidente confrontando le sezioni verticali della supercella relative, rispettivamente, alle ore 13:32 e 13:47 (fig. J)
Si notino, infine, l'inclinazione molto marcata nella direzione dei forti venti ai livelli medi (150 km/h a 7000 metri) e le correnti ascensionali molto sviluppate verticalmente.
Alle 14:02 la supercella ha adottato la forma ad "uncino" a tutti i livelli (fig. I) e si allontana dall'Adige dividendosi in due parti: una svanisce completamente e l'altra, che prima aveva originato il tornado, dà origine a nuove celle. Nell'immagine radar (fig. M3) si vede nella sezione verticale l'inclinazione della zona di precipitazione più intensa (con valori superiori a 50 mm/h che arrivano fino a 6000 metri di altezza). E' stato anche riportato uno zoom della porzione di pseudoCAPPI relativa alla medesima zona.
Alle 14:17 al livello di pseudoCAPPI (particolare della fig. N1) si vede ancora la forma ad uncino, che presenta valori di intensità di precipitazione superiori a 100 mm/h.
Nell'immagine a 6000 metri (fig. N2) si vede, ingrandita, la zona di precipitazioni intense con una marcata forma ad uncino che conferma la presenza di un movimento rotatorio dei corpi precipitanti.
6. Conclusioni
Un tornado, tempesta vorticosa con dimensioni orizzontali assai ridotte, è un fenomeno di difficile rilevazione. Anche una rete di stazioni a terra a maglia molto fitta, qual è quella gestita dal C.S.I.M. (Centro Sperimentale per l'Idrologia e la Meteorologia), può non essere sufficiente allo scopo.
Nel caso specifico, l'analisi dei dati rilevati dalle stazioni a terra non ha evidenziato andamenti particolari di parametri meteorologici riconducibili direttamente al tornado.
In tali condizioni l'ausilio del radar meteorologico costituisce elemento imprenscindibile per la rilevazione e lo studio della fenomenologia in esame.
L'analisi delle condizioni sinottiche ha permesso di evidenziare alcune caratteristiche favorevoli allo sviluppo di un'intensa supercella, in particolare:
-aria
instabile
-fronte in avvicinamento
-pressione in diminuzione al suolo
-correnti cicloniche a tutti i livelli
-corrente a getto presente alle quote medie
Tuttavia, solo l'uso del radar meteorologico ha permesso di localizzare la supercella, seguire il suo spostamento e sviluppo e, vista la presenza di particolari caratteristiche, arguirne la capacità di originare il tornado.
Dello stesso sono state evidenziate genesi, evoluzione e traiettoria di spostamento, che coincidono notevolmente con le caratteristiche del fenomeno riportate dai media locali.