56 Le Scienze 6 20 aprile 2020
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cosa di simile. Un pezzo di legno scaldato genera centinaia di di-
versi gas infiammabili, la cui ulteriore combustione provoca le
fiamme. Nel tornado di fuoco i forti venti rotatori orizzontali pos-
sono spingere le fiamme nella vegetazione, facendola bruciare più
intensamente.
Nel 1967 Howard Emmons e Shuh-Jing Ying, della Harvard
University, circondarono in laboratorio un fuoco stazionario con
un cilindro di rete metallica che si poteva far girare a varie velo-
cità, impartendo una rotazione all’aria che scorreva nelle fiamme.
Per osservare i meccanismi del vortice di fuoco così generato, i ri-
cercatori misurarono la velocità del vento e la distribuzione della
temperatura. E scoprirono che un simile vortice per formarsi ri-
chiede, oltre al fuoco stesso, una fonte di rotazione e un meccani-
smo che la intensifichi.
Un tornado di fuoco si basa sostanzialmente sugli stessi prin-
cipi idrodinamici. Spesso nell’atmosfera esiste una forte vortici-
tà, generata dal vento che gira intorno alle montagne o si trascina
sul terreno, oppure dalle variazioni di densità e pressione. Il fuoco
stesso svolge altre due funzioni essenziali: concentra la rotazione
e la solleva, così che uno stretto tubo d’aria finisce a girare intorno
a un asse verticale.
Inizialmente l’aria calda che sale sopra il fuoco ne attira altra al-
la base, raccogliendo così aria vorticosa dalle zone limitrofe. All’i-
nizio parte della vorticità potrebbe trovarsi intorno a un asse oriz-
zontale, ma una volta che l’aria è risucchiata nel pennacchio di
fuoco il suo vivace flusso caldo diretto in alto provoca un’incli-
nazione dell’asse in verticale. Successivamente, anche se l’aria in
movimento verso l’alto parte lentamente quando è vicina al suolo,
si scalda man mano che i gas al suo interno bruciano. La pressione
atmosferica intorno al vortice costringe a salire l’aria calda e leg-
gera situata al centro. L’aria che accelera nel pennacchio di fuoco
allunga il vortice o il tornado di fuoco in verticale lungo il suo asse,
riducendone il diametro, proprio come tirare una massa di pasta
provoca la formazione di un collo lungo e sottile. Il diametro ridot-
to porta l’aria a girare più velocemente per conservare il momentodurante il bombardamento incendiario di Amburgo, in Germania,
nella seconda guerra mondiale: la tempesta di fuoco così provo-
cata generò un tornado di fuoco che, secondo il geografo Charles
Ebert, raggiunse i 3 chilometri circa di larghezza e i 5 di altezza.
Nella conflagrazione morirono oltre 40.000 civili.
Nel 1923 a Tokio un forte terremoto scatenò un incendio urba-
no. Man mano che si estendeva da un palazzo all’altro, gli abitan-
ti si rifugiarono in un’area aperta tra le costruzioni, sopra la quale
si formò un grande tornado di fuoco: si stima che in un quarto d’o-
ra abbia provocato intorno a 38.000 vittime. Per oltre mezzo seco-
lo la spiegazione di questo terribile evento è stata che un normale
tornado si fosse formato per caso esattamente nello stesso luogo e
nello stesso momento dell’incendio. Ma negli anni ottanta e novan-
ta S. Soma e K. Saito, ingegneri dell’Università del Kentucky, hanno
realizzato un modello in piccolo dell’incendio basandosi su testi-
monianze storiche, riproducendone minuziosamente la geometria
e i venti ambientali. Il loro incendio creato in laboratorio ha gene-
rato un vortice: la dimostrazione che quello originale non fu una
coincidenza, ma fu provocato dall’incendio stesso.
La loro ricerca si basava su uno studio pionieristico in labora-
torio di vent’anni prima, quando George Byram e Robert Mar-
tin, dell’U.S. Forest Service Southern Research Station, produsse-
ro piccoli vortici di fuoco nella loro struttura a Macon, in Georgia.
La loro apparecchiatura consisteva in un piccolo recipiente circo-
lare contenente alcool che bruciava, circondato da pareti cilindri-
che con fessure verticali, che costringevano le correnti nel fuoco
ad assumere un andamento rotatorio. Un dato importante: con il
vortice di fuoco che ne derivava, la combustione – così come la re-
lativa emissione di energia – era fino a tre volte più rapida che in
un fuoco non rotante. A quanto pare il vento rotatorio aumentava
la velocità della combustione spingendo le fiamme giù verso la su-
perficie dell’alcool, riscaldandolo. Ricerche successive hanno sco-
perto che in fuochi di questo tipo la velocità di emissione dell’e-
nergia può aumentare anche di sette volte.
Nei vortici di fuoco boschivi e nei tornado di fuoco accade qual-
L’incendio del novembre 2008 a Corona, in California, ha generato un vortice di fiamme – forse un tornado di fuoco – che ha minacciato le case.