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I tornado che hanno colpito gli USA il 10-11 dicembre 2021 – Effetto del Cambiamento Climatico?

di Luigi Mariani, Gianluca Alimonti e Sergio Pinna

Premessa

Giovedì 16 dicembre ore 20  sul TG di Canale 5 è stato presentato un servizio così presentato dalla annunciatrice “Le immagini che vedrete….confermano quanto sia urgente adottare politiche rispettose dell’ambiente e del clima” e poi, nel servizio “Le parole non bastano più a raccontare lo sconvolgimento climatico…”.

Traccia del temporale supercella cui era associato il tornado che ha colpito Mayfield (Kentucky) il 10-11 dicembre 2021 causando decine di morti in una fabbrica di candele natalizie (Mass, 2021)

Analogamente alcuni giorni orsono un medico intervistato da Radio Cusano Campus e che parlava dei disservizi esistenti nel Servizio sanitario nazionale esprimendo concetti del tutto condivisibili circa le possibili soluzioni, per dare enfasi alle proprie affermazioni ha detto che (citiamo a memoria) anche con il climate change si pensava che fossero solo esagerazioni e non si è intervenuti per tempo, ed ora ne stiamo pagando le conseguenze, frase che è stata seguita dal commento dell’intervistatore che esprimeva il proprio assenso a tale profonda riflessione.

Ma sarà proprio vero che, per dirla con il Presidente degli Usa Biden, che “il fatto è che sappiamo tutti che tutto, proprio tutto, è più intenso quando il clima si sta riscaldando”? (la traduzione è nostra  e il brano dell’intervista lo trovate riportato in Curry, 2021).

La risposta è che sul periodo 1950-2021 i tornado più violenti presentano un trend improntato al calo, come evidenzieremo in questo scritto che cerca di inquadrare il problema in modo ampio onde dare al lettore interessato alcuni elementi di giudizio.

I tornado come fenomeno meteorologico

I tornado (alias trombe d’aria) sono fenomeni naturali fra i più violenti e terrificanti presenti nell’atmosfera terrestre. Si tratta di vortici che si sviluppano all’interno dei cumulonembi temporaleschi sia multicella che supercella (link). Se tali vortici scendono al suolo producono danni anche molto rilevanti che si concentrano sulla fascia interessata dal vortice (figura 2).

Figura 2 – La traccia lasciata al suolo da un tornado F4 abbatutosi su Tuscaloosa il 27 aprile 2011 (Tuscaloosa country, 2021).

Perché si abbiamo tornado occorre, tra diverse altre cose, la concomitanza dei seguenti fattori:

  • strutture meteorologiche in grado di innescare convezione profonda (es: un sistema frontale, l’effetto dei rilievi sulla circolazione)
  • temperature e umidità elevate nel boundary layer planetario
  • wind shear verticale elevato.

L’intensità dei tornado negli USA viene oggi valutata utilizzando la Enhanced Fujita Scale – EF (si veda https://www.spc.noaa.gov/efscale/ e https://www.spc.noaa.gov/efscale/ef-ttu.pdf) che considera 6 categorie di intensità (da F0 e F5) stabilite in base a stime del vento (stime, non misure) ricavate in base ai danni riscontrati su 28 indicatori di riferimento (edifici, alberi o tralicci). In EF le stime di velocità del vento sono riferite a raffiche di tre secondi (https://www.weather.gov/oun/efscale). La scala EF è divenuta operativa il 1 febbraio 2007 in sostituzione della scala Fujita originale (F). Il passaggio dalla scala F alla EF è possibile tenendo conto dei diversi intervalli di velocità del vento presenti nelle due scale (tabella 1).

I tornado più violenti si generano in temporali di tipo supercella (figura 1) eventi più frequenti nelle grandi pianure degli USA ma che raramente possono aver luogo anche qui in Italia, ove trombe d’aria o trombe marine sono per lo più legate a temporali multicella.

Da ricordare anche che le forti raffiche di vento che si osservano nei temporali non sono solo legate a tornado ma possono essere dovute anche al cosiddetto fronte delle raffiche che è la zona in cui la corrente discendente presente in ogni cumulonembo raggiunge il suolo. Per parlare di tornado non basta dunque la presenza di vento forte ma occorre anche aver osservato la presenza del vortice o i suoi effetti al suoli che si traducono in torsione di alberi o altre strutture.

L’evento statunitense del 10-11 dicembre

Fra il 10 e l’11 dicembre 2021, un robusto fronte freddo è transitato sul Midwest degli Stati Uniti provocando intensi temporali accompagnati da tornado e forti raffiche di vento. Sebbene i tornado possano verificarsi in qualsiasi periodo dell’anno, con circa una dozzina ogni dicembre, l’evento è da ritenere raro sia per la durata sia per latitudine a cui si è verificato (fra 32 e 40°N) ed ha trovato innesco energetico nel tempo insolitamente caldo-umido presente nella parte centrale degli Stati Uniti. La compresenza di tali ingredienti (fronte freddo e aria caldo umida nei bassi strati) ha portato il  National Weather Service (NWS) a diramare il seguente avviso di maltempo nella giornata del 10 dicembre: “Alcuni forti tornado, raffiche dannose e grandinate sono attese a partire da questa sera in Arkansas e Missouri, con la più elevata possibilità di tornado nei pressi della confluenza dei fiumi Mississippi e Ohio” (NASA, Earth observatory 2021).

Figura 3 – Immagine del tornado di Tuscaloosa del 27 aprile 2011, tratta da un filmato disponibile al sito https://www.tuscaloosacountyema.org/weather/extreme-weather-history).

Poche ore dopo in tutto il Midwest sono stati segnalati fino a 70 eventi tipo tornado che hanno ucciso almeno 100 persone, ferendone altre centinaia in Arkansas, Kentucky, Illinois e Missouri. Rapporti preliminari suggeriscono che sia stato l’evento di tornado più mortale negli Stati Uniti da quando un tornado ha colpito Joplin, nel Missouri, nel 2011.

Il danno peggiore è arrivato lungo quella che potrebbe essere una traccia storicamente lunga per una tempesta tornadica e che è iniziata in Arkansas e ha attraversato Missouri, Tennessee e Kentucky per diverse ore. NWS ha riportato venti che vanno da 158 a 206 miglia (da 254 a 332 chilometri) all’ora, danni di almeno un rating EF-3 sulla scala Enhanced Fujita (EF) e una traccia al suolo che potrebbe aver attraversato 200 miglia (300 chilometri) ) estendendosi per 0,75 miglia (1,2 chilometri) nella sua massima ampiezza (figura 1). Le valutazioni provvisorie più recenti (Curry, 2021) fanno propendere per un evento di classe F4.

Trend storici di frequenza per i tornado di diversa intensità

Le statistiche dei tornado negli USA sono raccolte dalla NOAA che offre serie storiche con inizio nel 1950. Tali serie non sono purtroppo omogenee a causa dei cambiamenti nelle tecniche di osservazione che influenzano l’affidabilità e coerenza delle segnalazioni. Anche per questo motivo nel report SREX di IPCC si afferma che: “le tendenze osservate in fenomeni a scala spaziale ridotta come i tornado e la grandine sono scarsamente affidabili a causa della disomogeneità dei dati e dell’inadeguatezza nei sistemi di monitoraggio“.

Nel caso dei tornado le principali cause di disomogeneità sono (Curry, 2021):

  • la progressiva messa in operatività di una rete di RADAR Doppler che consente oggi di individuare molti tornado (specie quelli più deboli) che una volta non venivano spesso monitorati
  • l’espansione delle aree urbanizzate e l’accesso ai sistemi di comunicazione globale tramite internet  che facilita le segnalazioni da parte di osservatori occasionali.

Si ricorda inoltre che:

  • in passato molti eventi sono stati registrati come sinistri assicurativi relativi a colture o altri beni e dunque non sarebbero stati segnalati se non avessero causato danni significativi
  • è improbabile che in passato gli eventi più violenti siano passati inosservati a meno che siano avvenuti in zone del tutto disabitate.

I dati NOAA indicano un decremento nel numero di tornado violenti (F3,F4 e F5), una stazionarietà negli F2 e un incremento negli F1, che si spiega con il miglior monitoraggio (figure 4 e 5).

Figura 4 – Diagramma che mostra l’andamento temporale nel numero totale annuo dei tornado violenti (categorie F3, F4 e F5) (diagramma realizzato da Chris Martz, studente di meteorologia alla Millersville University e riportato da Curry, 2021).
Figura 5 – Diagramma che mostra l’andamento temporale nel numero totale annuo di tornado suddivisi per categorie di intensità da F1 a F5 (diagramma realizzato da Chris Martz, studente di meteorologia alla Millersville University e riportato da Curry, 2021).

Le serie storiche indicano altresì che negli USA sussiste da sempre la possibilità di registrare tornado anche in Dicembre (figura 6). Dalle serie storiche si ricava anche che tornado violenti si sono già verificati in Dicembre alle latitudini a cui si sono verificati quest’anno (32-40°N). Lo attestano due tornado di categoria F3/F5 registrati rispettivamente a Vicksburg, Mississippi – 32°N (5 dicembre 1953) e che uccise 38 persone (è il più mortale tornado di dicembre registrato prima di quello registrato quest’anno), e a Sunfield –Illinois – 38°N (18 dicembre 1957) (Curry, 2021).

Figura 6 – Diagramma che mostra per il mese di dicembre l’andamento temporale nel numero di tornado suddivisi per categorie di intensità (diagramma realizzato da Chris Martz, studente di meteorologia alla Millersville University e riportato da Curry, 2021).

La figura 7 mostra la serie storica dei danni da tornado normalizzati prodotta da Roger Pielke Jr, mentre, circa la mortalità da tornado si può osservare che prima degli eventi oggetto di questo articolo la mortalità negli Stati Uniti per il 2021 era di soli 14 vittime, il terzo dato più basso su una serie che risale al 1875 (e il più basso in assoluto registrato è stato quello del 2018, con soli 10 morti).

Figura 7 – Danni da tornado normalizzati (Dati prodotti da Roger Pielke Jr e riportati da Curry, 2021).

La frequenza dei tornado negli Usa può essere inoltre dedotta dalla carta in figura 8, tratta dal lavoro di Grieser e Haines (2020). Da essa si nota che i 4 Stati interessati dall’evento del 10-11 dicembre ricadono nell’area a pericolosità elevata in quanto interessati da oltre 4 eventi annui per celle unitarie di 10.000 km2.

Figura 8 – Frequenza di tornado negli USA (eventi annui su 10.000 km2 per i dati 1991-2018 (Grieser e Haines, 2020).

Attribuzione all’AGW degli eventi del 10-11 dicembre 2021

Al riguardo possiamo citare le parole di Harold Brooks, uno scienziato di tornado presso il National Severe Storms Laboratory: “attribuire un fenomeno specifico come quello del 10 dicembre agli effetti del cambiamento climatico rimane molto difficile. Infatti meno del 10% dei forti temporali produce tornado, il che rende difficile trarre conclusioni sulle relazioni fra cambiamento climatico e processi che portano ai tornado.

A ciò si aggiunga che IPCC nell’AR6 afferma che (Curry, 2021):

l’attribuzione (all’AGW) di alcuni tipi di eventi meteorologici estreme (ad es. i tornado) è al di là della capacità di modellazione attuale e delle nostre capacità teoriche

come varieranno in futuro i tornado… è una domanda aperta

Un commento emblematico

Winston Smith, protagonista dell’immortale romanzo di Orwell 1984, lavorava per il ministero dell’Amore in un ufficio che provvedeva a modificare le cronache degli eventi passati per adeguarle alle direttive del regime. E come non pensare a Orwell a fronte del post di Michael Mann riportato in figura 9, rispetto al quale ci domandiamo come sia possibile che un “distinguished professor” statunitense a fronte di un trend tanto evidente si lasci andare ad interpretazioni “complottistiche” parlando di “inganno intenzionale”. Peraltro i dati che Mann definisce “inganno intenzionale” provengono dal sito della NOAA (https://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/cmb/images/tornado/clim/EF3-EF5.png) e le spiegazioni sono qui (http://web.archive.org/web/20200410134618/https:/www.ncdc.noaa.gov/climate-information/extreme-events/us-tornado-climatology/trends).

Figura 9 – Michael Mann e l’inganno intenzionale dei negazionisti.

A nostro avviso ciò dimostra che l’ideologia sta rapidamente erodendo l’attenzione della comunità scientifica e del comune cittadino ai dati osservativi, che sono l’elemento principe su cui fondare l’interpretazione della realtà, anche al fine di definire politiche di adattamento alla variabilità climatica, naturale o antropogenica che sia. Da questo punto di vista è spiacevole osservare il modo rozzo e demagogico con cui la sciagura degli USA viene trattata da gran parte dei media italiani, per lo più appiattiti sull’attualità e non disposti a prestare la ben che minima attenzione alle serie storiche.

Conclusioni

In estrema sintesi possiamo riassumere come segue quanto fin qui riportato:

  • negli USA la frequenza annua dei tornado violenti è in calo
  • quello del 10-11 dicembre è un evento raro per la stagione e la latitudine a cui si è verificato ma non senza precedenti (negli USA i tornado possono verificarsi in tutte le stagioni)
  • non si è al momento in grado di stabilire un legame con l’AGW
  • se per gli USA la fase calda che attraversiamo rende più probabili i tornado nel periodo invernale occorre tener conto della cosa in termini di protezione civile, cercando di salvaguardare vite e beni, che comunque a livello annuo sono oggi mediamente soggetti a un minore pericolo di quanto lo fossero in passato
  • la vulnerabilità ed esposizione al pericolo di tornado è aumentata in virtù dei crescenti livelli di urbanizzazione, il che non vale solo per gli Usa: si pensi ad esempio ai danni che produrrebbe una tromba d’aria che si manifestasse oggi lungo la traiettoria Novara-Brescia ed a quanti meno ne avrebbe prodotti nel 1950.

Riferimenti citati nel testo

Curry J., 2012. Tornado, https://judithcurry.com/2021/12/16/tornado/

Grieser J. and Haines P., 2020. Tornado Risk Climatology in Europe, Atmosphere 2020, 11(7), 768; https://doi.org/10.3390/atmos11070768

Markowski P,  Diffenbaugh N.,  2013. The Real Truth About Tornadoes (Op-Ed), published December 02, 2013, https://www.livescience.com/41632-the-truth-about-tornadoes.html

Mass C., 2021. Were the Recent Tornadoes the Result of Global Warming? https://wattsupwiththat.com/2021/12/16/were-the-recent-tornadoes-the-result-of-global-warming/

NASA, Earth observatory, 2021. Satellites Spot Tornado Tracks Across Midwest,

https://earthobservatory.nasa.gov/images/149205/satellites-spot-tornado-tracks-across-midwest?src=eoa-iotd

NOAA, 2021. Tornado time series, https://www.ncdc.noaa.gov/stormevents/

Tuscaloosa country, 2021. extreme weather, https://www.tuscaloosacountyema.org/weather/extreme-weather-history

 

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Published inAttualità

10 Comments

  1. carlo

    L’uomo, proprio per superare più agevolmente le difficoltà della vita, è stato dotato dalla natura (Dio per chi crede) di una struttura mentale per cui tende a dimenticare con più facilità le brutte esperienze vissute in passato. Ecco quindi le stagioni da manuale passate da bambini, con i veri inverni con la neve, le estati calde, ma sopportabili, gli autunni freschi e piovosi quanto basta e le primavere miti. Quasi tutti noi abbiamo ricordi della nostra infanzia ovattati e gradevoli. Non ci meravigliamo, allora, che geologi, agronomi, cantanti etc, trasformatisi in climatologi, possano fare tanta breccia su di noi. Troppo facile, direi…

  2. Andrea

    Buongiorno
    Ormai ogni cosa è cambiamento climatico, riscaldamento globale oppure crisi climatica. Ognuno la chiama come gli pare o come fa comodo!!
    Cito il titolo del libro di Sergio Pinna perché secondo me descrive benissimo la situazione attuale: IL CAMBIAMENTO CLIMATICO. LA RELIGIONE DEL XXI SECOLO.
    E visto che è religione diciamo: AMEN E ANDIAMO IN PACE!! Sempre che questa possa chiamarsi pace!!
    Un saluto
    Andrea

    • Luigi Mariani

      Andrea, concordo con lei: nel suo libro “IL CAMBIAMENTO CLIMATICO. LA RELIGIONE DEL XXI SECOLO.” l’amico Sergio Pinna ha gridato con forza che il re è nudo. Da parte mia posso dirle che la mia fede si riassume nel Credo di Nicea mentre in campo scientifico cerco il più possibile di attenermi ai dati.

  3. MICHELE

    Oh, io non mi capacito di una cosa: oggi riesci a trovare (con seguito e credito anche) a) il terrapiattista, b) i soggetti che pensano che nei vaccini ci sia un nanodispositivo che traccia consumi e movimenti (come se non ci sia già il modo) c) quelli che credono che bere l’urina sia salutare d) quelli che modificano l’alimentazione per non fare inacidire il sangue (questa sembra passare ma ci sono stati momenti memorabili); per non parlare della solita storia del finto allunaggio e di Michael Jackson vivo in un’isola misteriosa. Ma santo cielo, ma è veramente più semplice credere in Dio ! E’ sicuramente più probabile. Ma nessuno che dubita del riscaldamento antropogenico. Uhe …hanno lavorato bene. Complimenti.

    • Luigi Mariani

      Io e gli altri autori dell’articolo non ci siamo mai sognati di avvalorare idee che pure circolano e secondo le quali le temperature globali non starebbero aumentano o la CO2 non è una gas serra o…

      Ci aspetteremmo solo che i dati osservativi venissero posti alla base di ogni valutazione da parte di opinione pubblica, media e politica in fatto di tornado, piogge estreme, cicloni tropicali, mortalità da caldo e da freddo e quant’altro.

      E qui occorre constatare che è immediatamente evidente ai più che le cose che lei cita (il finto allunaggio, ecc. ecc.) sono fandonie, in fatto di clima le cose più assurde vengono accettate senza colpo ferire. E la cosa non finisce qui perché le assurdità fanno da “mosche cocchiere” a scelte irrazionali in campo energetico, agricolo, ecc..

      Chapeau: hanno davvero fatto un grande lavoro, ha ragione lei, un lavoro di marketing, aggiungo io.

  4. Luigi Mariani

    Gentile Mauro Guidi,
    in effetti oggi è tutto diverso in termini di edifici e infrastrutture presenti sul territorio e su questo abbiamo vari lavori scientifici scritti da Roger Pielke Jr che è un economista ambientale.
    Gli aspetti energetici e dinamici del fenomeno tornado non sono pane per i miei denti… posso solo dirle che che la complessità è rilevantissima perché anzitutto occorre simulare i cumulonembi in cui il fenomeno tornado ha luogo E la complessità insita nella simulazione dei cumulonembi può essere apprezzata da questo articolo in cui si simula il comportamento di due sistemi convettivi temporaleschi grandinigeni sulla Cina: https://www.mdpi.com/2073-4433/12/1/63/pdf
    Nell’articolo di simulano due sistemi e qui deve tenere presente che in ogni istante sul pianeta sono in atto grossomodo 2000 temporali…

  5. donato b.

    “A nostro avviso ciò dimostra che l’ideologia sta rapidamente erodendo l’attenzione della comunità scientifica e del comune cittadino ai dati osservativi…”
    .
    Questa considerazione che condivido al 100% è la maledizione che affligge la nostra società. I dati che non ci piacciono, sono frutto di complotto.
    Ciò vale per entrambe le parti in ballo. Non ho problemi ad ammettere che tanto esponenti del mondo scettico che quelli della controparte, utilizzano l’idea del complotto per giustificare i conti che non tornano.
    Fallisce la COP? La colpa è delle lobby del fossile che hanno impedito l’accordo.
    Non si raggiungono gli obiettivi stabiliti da una legge, una direttiva e via cantando? La colpa è di associazioni più o meno lecite e più o meno segrete che hanno impedito l’attuazione delle previsioni, “remando contro”.
    I dati di uno studio confermano che il livello del mare sta accelerando la sua crescita? I ricercatori hanno scelto i dati da esaminare con l’intenzione di ottenere il risultato sperato. Mea culpa: anche io, qualche volta, mi sono lasciato andare a qualche considerazione in tal senso, ma scagli la prima pietra chi è senza peccato. 🙂
    .
    Esistono anche dei casi in cui i dati vengono modificati in modo improvviso ed incomprensibile, come accaduto qualche settimana fa con i dati del ghiaccio artico modificati dal DMI danese. In questo caso la recriminazione riguarda, però, il modo e la forma. E potrei continuare per ore, ma credo di aver reso l’idea.
    Stupisce che il prof. Mann gridi al complotto di fronte ai dati NOAA . Nei suoi panni starei attento, visto cosa gli è capitato durante il climategate. In quell’occasione si risentì ampiamente, ma ora vedo che ha cambiato parere: l’accusa di complottismo gli bruciò, ma sembra che lo abbia dimenticato.
    .
    Quando l’ideologia prende, purtroppo, il sopravvento, non può capitare che questo. E non solo in campo climatico.
    Tralasciando, per evitare inutili polemiche, esempi tratti dall’attuale situazione sanitaria (ce ne sarebbero tanti), vorrei citare il caso del caro energia. Abbiamo risorse nazionali di gas da poter sfruttare, per ridurre la pressione finanziaria sui prezzi dell’energia, ma evitiamo di farlo, in ossequio all’ideologia della transizione energetica. Oggi il ministro Cingolani lo ha detto a chiare lettere, ma già mi immagino le reazioni dei soliti noti. I dati dicono che dovremmo sfruttare queste risorse, ma l’ideologia dominante impedirà di farlo. E noi tutti ne pagheremo le conseguenze.
    Ciao, Donato.

    • Luigi Mariani

      Caro Donato,
      come non essere d’accordo con te: anch’io “non ho problemi ad ammettere che tanto esponenti del mondo scettico che quelli della controparte, utilizzano l’idea del complotto per giustificare i conti che non tornano.”.
      Aggiungo (e penso che tu come ingegnere strutturista possa apprezzare appieno tale aspetto) che disporre di misure accurate dell’intensità dei tornado è tutt’altro che banale -> si studiano i danni su 28 tipologie di strutture diverse (edifici di vario tipo, tralicci) e su alberi e da ciò si deduce un’intensità del vento. Penso che aver definito e mantenuto operativo per decenni tale schema di analisi vada a onore della NOAA (altro che il complotto di cui blatera Mann) e che un approccio analogo andrebbe adottato anche in Europa.

    • Mario

      E così sia.
      Amen 🙂

  6. Mauro Guidi

    Tutti gli eventi , atmosferici, terremoti, ecc. che si verificano in una determinata zona provocano danni non solo per la potenza dell’evento stesso ma anche per l’urbanizzazione della zona stessa. Se in quella zona abitano diciamo 100 famiglie l’evento farà danni per cento, se nella stessa zona con il solito evento, ma con 1000 famiglie il danno sarà di mille.
    Ecco perché è difficile, secondo me, confrontare la potenza degli eventi avvenuti nei secoli scorsi con quella dei nostri tempi. Probabilmente ci sono stati eventi fortissimi in zone che a quei tempi non ci abitava nessuno.
    Io , ripeto non sono sicuramente un esperto, ma ritengo che più che le alte temperature causino questi eventi ,ma la differenza di temperatura , perché potrei avere una cella con temperature alte circondata da celle con temperature medie probabilmente l’evento che ne scaturisce è classificabile come medio, se è invece è circondata da celle molto fredde l’evento sarà importante.
    Grazie,
    Saluti
    Mauro Guidi

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