Le trombe d’acqua, o tornado, sono potenti vortici a forma di cono o di colonna con una limitata estensione orizzontale e che si formano regolarmente anche sui laghi svizzeri. Come nascono le trombe d’acqua e quali sono le condizioni atmosferiche necessarie per la loro formazione?
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Cosa sono le trombe d’acqua
Si definisce tromba d’acqua un vortice intenso, a forma di cono o di colonna, con una modesta estensione orizzontale e che si forma su uno specchio d’acqua. Di base una tromba d’acqua non è altro che un tornado su uno specchio d’acqua.
Tuttavia, le trombe d’acqua che si formano sui laghi svizzeri non possono essere paragonate ai tornado che si formano ad esempio negli Stati Uniti o nella Pianura Padana, dato che la loro formazione è legata a condizioni completamente diverse.
La maggior parte dei tornado distruttivi si osservano in presenza delle cosiddette supercelle o ai mesocicloni ad esse associati, e vengono classificati come “tornado di tipo I” o “tornado da supercella”.
Panoramica e spiegazione: Cos’è un tornado? (tedesco)
Quando si possono osservare le trombe d’acqua in Svizzera
Nella maggior parte dei casi, le trombe d’acqua in Svizzera si formano verso la fine dell’estate o all’inizio dell’autunno, essendo questo il periodo in cui le condizioni per la loro formazione tendono a manifestarsi più facilmente: verso la fine dell’estate, l’acqua dei laghi è ancora sufficientemente calda, mentre in autunno aumenta la probabilità di passaggi frontali accompagnati dall’afflusso di aria fredda.
Ingredienti per la formazione di una tromba d’acqua
Perché una tromba d’acqua possa svilupparsi, è necessario che determinate condizioni coincidano nello spazio e nel tempo. In Svizzera devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:
- Passaggio di una perturbazione / afflusso di aria fredda e instabile dietro a un fronte freddo
- Presenza di un lago con acqua superficiale calda à forte gradiente termico verticale
- Massa d’aria umida
Se questi tre fattori sono presenti, per la formazione di una tromba d’acqua sono necessari anche i seguenti ingredienti:
- Convergenze locali del vento al suolo -> shear del vento orizzontale (convergenza di aria proveniente da direzioni diverse negli strati vicini al suolo)
- Correnti ascensionali al di sotto e all’interno di una nuvola cumuliforme in fase di sviluppo (idealmente con una base piuttosto bassa)
- Condizioni di vento generalmente debole con solo un leggero shear del vento verticale
Dal vortice d’aria invisibile alla tromba d’acqua
Sulla superficie dell’acqua, o negli strati più bassi dell’atmosfera, si formano dei vortici d’aria (vedi figura sotto).
Questi vortici contengono quella che nel linguaggio tecnico viene chiamata vorticità verticale, che si manifesta con un moto rotatorio attorno a un asse verticale. A occhio nudo, questi piccoli vortici non sono ancora visibili. Se al contempo una corrente ascensionale originata da un cumulo in fase di sviluppo si trova sopra uno di questi vortici, essi vengono allungati verticalmente e accelerati in modo analogo all’”effetto piroetta”. Il termine tecnico per questo fenomeno è “allungamento del vortice”, in inglese “vortex stretching”. Di conseguenza, la vorticità verticale aumenta rafforzando il moto rotatorio.
Il processo descritto sopra funziona solamente se il flusso atmosferico è relativamente debole e rimane pressocché costante con la quota. Se il vento in quota è troppo forte o cambia in modo marcato al crescere della quota, il vortice viene rapidamente dissolto.
Inizialmente la tromba d’acqua si manifesta come una macchia scura sulla superficie dell’acqua e al di sotto del cumulo si osserva una cosiddetta nube ad imbuto (funnelcloud). In questo istante il vortice è già ben sviluppato, ma ancora invisibile ai nostri occhi.
Grazie all’apporto di umidità al di sopra della superficie dell’acqua e alla diminuzione della pressione all’interno della tromba d’acqua, la nube ad imbuto inizia a condensare dall’alto verso il basso. Durante questa fase, solitamente si forma sull’acqua un anello di schiuma. Infine si sviluppa una tromba d’acqua completamente condensata.
Per meglio capire come avviene questo fenomeno, si può prendere come esempio un ballerino o una ballerina: quando la persona esegue una piroetta e stringe le braccia al corpo, la sua rotazione accelera. Infatti, stringendo le braccia al corpo, la persona riduce il suo momento d’inerzia, ovvero la sua resistenza alla rotazione. Per compensare questa diminuzione, la velocità angolare (e quindi la velocità di rotazione) deve aumentare. Questo fenomeno fisico è il principio di conservazione del momento angolare. In modo analogo, questo principio si manifesta negli strati inferiori dell’atmosfera e basta una leggera rotazione nel campo del vento sopra la superficie del lago. Non appena l’aria si riscalda, essa sale, la colonna d’aria viene allungata verso l’alto e accelerata dall’effetto piroetta. Questo processo può portare alla formazione di una tromba d’acqua.
Forti venti e in particolare il shear del vento, ovvero una variazione della velocità e/o direzione del vento con la quota, sono sfavorevoli alla formazione delle trombe d’acqua. Infatti uno shear del vento può praticamente dissolvere il vortice prima ancora di essere visibile per effetto della condensazione.
Previsione delle trombe d’acqua
Per prevedere la formazione di possibili trombe d’acqua, è necessario considerare diversi fattori. Uno strumento noto, anche se relativamente datato, è il cosiddetto «nomogramma per le trombe d’acqua”, sviluppato da W. Szilagyi oltre 20 anni fa. Il nomogramma di Szilagyi si basa su lunghe osservazioni delle trombe d’acqua sui Grandi Laghi negli Stati Uniti. Esso permette di stabilire, in funzione dell’estensione verticale della nuvolosità convettiva e della differenza di temperatura tra la superficie dell’acqua e circa 1500 metri d’altitudine, se vi è la possibilità che si formino delle trombe d’acqua.
Tromba d’acqua sul Lago di Costanza, 8 luglio 2025
Osservando il radiosondaggio dell’8 luglio 2025, si nota come negli strati bassi dell’atmosfera sia presente una forte diminuzione della temperatura con l’altezza, condizione ideale per la formazione di trombe d’acqua (vedi radiosondaggio sottostante). Malgrado un vento piuttosto forte, il shear del vento è molto debole, una condizione favorevole. Inoltre il Lago di Costanza, grazie alla sua estensione è propenso alla formazione di trombe d’acqua come quella avvistata la mattina dell’8 luglio 2025.
Il 9 luglio è affluita in quota aria lievemente più calda, ma nei bassi strati la stratificazione è rimasta molto instabile. Inoltre, sia l’intensità del vento che il shear risultano un po’ più deboli rispetto al giorno precedente. Di conseguenza anche nella mattinata del 9 luglio le condizioni erano favorevoli alla formazione di trombe d’acqua. Un ulteriore fattore che può agevolare la formazione di trombe d’acqua è l’attenuazione dell’attività temporalesca dovuta ad una stabilizzazione negli strati medi dell’atmosfera: questo offre inoltre una migliore visibilità sullo sviluppo di nuvole cumuliformi e su eventuali trombe d’acqua. Nel corso della giornata del 9 luglio 2025, tuttavia, anche nei bassi strati è affluita aria gradualmente più calda, riducendo così il forte contrasto termico tra aria e acqua, e di conseguenza la probabilità di formazione di trombe d’acqua.
