Come nascono gli uragani e come si misurano

Un drone galleggiante della NOAA è entrato per la prima volta in assoluto all’interno di un uragano di categoria 4 nella scala Saffir-Simpson (il massimo è 5), e i dati raccolti potranno fornire agli scienziati nuove informazioni sull’origine dei cicloni e su come si alimentano, per cercare così di prevenire, almeno in parte, le possibili conseguenze catastrofiche. Ma come si forma un uragano? Vediamo insieme come si origina e quali sono le forze che lo alimentano.

I diversi nomi del ciclone tropicale

Iniziamo col dire che gli uragani hanno diversi nomi, a seconda della zona in cui si formano. "Uragano" è il termine con cui vengono chiamati nell'Atlantico settentrionale e nel Pacifico nord-orientale; "ciclone" è il termine con cui sono conosciuti nell'Oceano Indiano; "tifone" infine è il termine con cui vengono chiamati nel Pacifico nord-occidentale, al largo di Cina e Giappone. Per semplificare, il termine scientifico che li accomuna tutti è quello di “ciclone tropicale”, perché la cosa certa è che si creano nell’area compresa tra i due tropici, dove ci sono le condizioni atmosferiche ideali. Il ciclone tropicale lo si può infatti immaginare come una specie di motore gigante che utilizza aria calda e umida come combustibile. Questo è il motivo principale per cui si forma sopra le acque calde degli oceani nei pressi dell'Equatore, dove la temperatura del mare può raggiungere i 25/26 °C in superficie, che è una delle condizioni necessarie. Più quantità di acqua calda c’è in superficie, più energia ci sarà per alimentare un ciclone.

Come si alimenta un ciclone

L’acqua che evapora si trasforma in vapore acqueo che sale verso l’alto, creando sotto di sé una zona “a bassa pressione”. Pensate che le pressioni registrate al centro di cicloni tropicali sono tra le più basse che si realizzano sulla superficie terrestre, al livello del mare. Quando il vapore acqueo raggiunge una certa altitudine inizierà a condensarsi in virtù delle temperature più basse. Qui entra in gioco un’altra condizione: se la temperatura diminuisce molto rapidamente con l’aumento di quota, maggiore sarà il fenomeno della condensazione che trasforma l’acqua in nuvole. La condensazione aumenta la cosiddetta instabilità atmosferica verticale, perché l’aria calda salendo verso l’alto lascia una sorta di vuoto dietro di sé che attira aria fredda dalle zone circostanti, generando così dei venti che a loro volta favoriscono l'ulteriore evaporazione e la seguente condensazione, con un meccanismo che si autoamplifica finché esiste la fonte di energia che lo alimenta, ovvero l'acqua calda in superficie.

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Di Stefano Gandelli

La forza di Coriolis

In generale sono due le forze che alimentano un ciclone: la forza di gravità come abbiamo appena visto, e la forza di Coriolis, determinata dalla rotazione della Terra intorno al proprio asse. Le correnti di aria fredda infatti, che dai poli si muovono verso l’equatore e le zone di bassa pressione, non seguono una traiettoria lineare, ma sono condizionate dal movimento la Terra intorno al proprio asse. È questo movimento che alimenta la rotazione dell’aria e che determina la traiettoria di un ciclone. Le tempeste che si formano a nord dell'equatore ruotano in senso antiorario, mentre i temporali a sud dell'equatore ruotano in senso orario. Detto ciò, un altro fattore importante perché si formi un ciclone bello grosso è che il punto di origine sia a una distanza di più di 10° di latitudine dall'Equatore, in modo che l'effetto Coriolis sia abbastanza importante da innescare la rotazione del ciclone.

La scala Saffir-Simpson di misurazione dei cicloni

Mentre il sistema temporalesco inizia a ruotare sempre più velocemente, al centro si forma il cosiddetto occhio del ciclone. È una zona apparentemente molto calma e limpida agli occhi, caratterizzata da una pressione dell'aria molto bassa in cui si inserisce l’aria fredda dall’alto. Quando i venti di una tempesta di questo tipo raggiungono i 63 km/h avremo una "tempesta tropicale", mentre quando raggiungono i 120 km/h avremo ufficialmente un "ciclone tropicale". Sono 5 le categorie con cui vengono classificati i cicloni, sulla base della velocità dei loro venti, che nel caso della categoria 5 possono superare i 250 km/h. I cicloni tropicali di solito poi si indeboliscono quando colpiscono la terraferma, perché chiaramente non vengono più alimentati dall'energia delle calde acque oceaniche. Purtroppo però, mentre si spostano verso l'entroterra, scaricano verso il basso una grandissimo quantitativo di piogge, che insieme ai venti molto forti possono causare enormi danni prima di estinguersi completamente.

L'esperimento della NOAA

Il drone del NOAA è stato lanciato in mezzo all'uragano Sam, di categoria 4, con onde alte 15 metri e venti di quasi 200 km/h, che è riuscito a fronteggiare grazie alla sua “hurricane wing”, progettata appositamente. Questo ha permesso ai ricercatori di raccogliere dati scientifici in punti solitamente inaccessibili, contribuendo, si spera, a sviluppare dei modelli di previsione molto più precisi, e donandoci una visione completamente nuova su una delle forze più distruttive della Terra.