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Wu, della Tsinghua University di Pechino, ha dimostrato che se
più fuochi bruciano con alcune configurazioni specifiche – come
può accadere quando un incendio ne genera altri scagliando del-
le braci davanti a sé – potrebbero perfino generare una rotazione
da soli, portando dei getti d’aria a scorrere sul terreno tra di loro.
Allora da dove veniva la rotazione che ha provocato il torna-
do mortale nell’incendio di Carr? Dato che è stato preceduto da
svariati vortici di fuoco, evidentemente nella zona c’era una ro-
tazione più forte del normale. Basandomi su un’intuizione ho
chiesto a Natalie Wagenbrenner, mia collega al Missoula Fire
Sciences Laboratory, di eseguire al computer qualche simulazio-
ne specializzata del meteo di quel giorno. I suoi studi hanno dimo-
strato che dell’aria fresca e densa era spinta dall’Oceano Pacifico
verso est e al di sopra di una catena montuosa a ovest di Redding.
Questa aria fresca era molto più pesante di quella calda della Sa-
cramento Valley: quel giorno l’aeroporto di Redding ha registra-
to una temperatura massima di 45 gradi, un record. Così la gravità
ha fatto accelerare l’aria mentre si muoveva lungo
i pendii verso la valle, proprio come l’acqua che
scorre in discesa. Stranamente, questi forti venti
in superficie si sono fermati all’improvviso, pro-
prio dove si è formato il tornado di fuoco.
Che cosa è successo al vento? Alla fine ho ca-
pito che stava avvenendo un risalto idraulico, l’e-
quivalente atmosferico di ciò che accade all’ac-
qua quando scorre nello sfioratore sotto una diga.
Quando l’acqua in movimento rapido viene in
contatto con la pozza sottostante a bassa veloci-
tà, la superficie dell’acqua salta verso l’alto, for-
mando un’onda frangente stazionaria che segna il
confine tra i due flussi. In questa regione avven-
gono movimenti vorticosi intensi. Analogamente l’aria fredda e
densa che sfrecciava lungo le pendici della montagna ha incontra-
to la massa d’aria lenta nella Sacramento Valley, e con ogni proba-
bilità ha così generato la potente rotazione che ha dato origine al
tornado di fuoco a Carr (si veda il box a pp. 54-55). In un articolo
del 2018, N.P. Lareau, dell’Università del Nevada, e colleghi han-
no ipotizzato che i pirocumulonembi soprastanti, arrivati ad alti-
tudini di oltre 11 chilometri perfino mentre si formava il tornado di
fuoco, abbiano contribuito ad allungare il vortice fino a una gran-
de altezza, rendendolo così più sottile e facendolo ruotare ancora
più velocemente.
Se gli incendi boschivi continuano a diventare sempre più este-
si, potremmo imbatterci più spesso in questi fenomeni letali. Il la-
to positivo è che le lezioni imparate studiandoli attentamente po-
trebbero aiutarci a evitare altre tragedie. Spero che nel prossimo
futuro ulteriori ricerche sui tornado di fuoco, insieme ai progres-
si delle previsioni meteo e della potenza di calcolo, ci consentano
di lanciare avvertimenti sui tornado di fuoco in arrivo, magari sal-
vando vite umane. Qangolare: è lo stesso effetto che si vede quando un pattinatore, ro-
teando sul ghiaccio, avvicina le braccia al corpo.
Se un vortice o un tornado di fuoco si sposta su una zona che sta
bruciando, si assottiglia raggiungendo un’altezza notevole e com-
pie giri stretti e veloci, ma se si sposta su un’area già bruciata si al-
larga e rallenta fino a diventare un cilindro di fumo diffuso. A volte
l’oggetto rotante è così largo e lento che i pompieri non riescono
a percepirlo. La direzione del movimento del vortice lungo il ter-
reno dipende da venti ambientali e dettagli del terreno, secondo
modalità che dobbiamo ancora appurare.
Un’altra scoperta di Emmons e Ying è che i vortici di fuoco sono
molto efficienti nel conservare l’energia rotazionale, motivo per
cui (purtroppo) hanno una durata piuttosto lunga. Nell’incendio
di Indians, per esempio, il tornado di fuoco è durato circa un’ora.
Man mano che il tornado di fuoco gira, si intensificano due forze
opposte in direzione radiale: la forza centrifuga, che attira verso
l’esterno una massa di aria rotante, e la pressione bassa al centro
che la attira verso l’interno. L’equilibrio risultante
limita il movimento dell’aria in direzione radiale,
e quindi la perdita di energia dal vortice. I fuochi
non rotatori scambiano invece con l’atmosfera
circostante una quantità di energia circa dieci vol-
te maggiore. Questo meccanismo inoltre rende i
vortici di fuoco più alti e sottili rispetto ai fuochi
non rotatori, perché è disponibile meno ossigeno
per la combustione, dato che l’aria è risucchiata
all’interno in misura minima, tranne che alla ba-
se. Così parte dei gas combustibili deve salire lun-
go il centro del vortice prima di trovare abbastan-
za ossigeno per bruciare.
Un aspetto altrettanto pericoloso è che la co-
lonna altissima di gas caldi e poco densi determina una pressione
molto bassa alla base del vortice. Vicino al terreno l’attrito rallenta
la rotazione, riducendo la forza centrifuga che spinge l’aria verso
l’esterno. Dato che però la forza centripeta generata dalla pressio-
ne rimane costante, il vento vicino al terreno confluisce nel tor-
nado di fuoco. Alla fine agisce come un enorme aspirapolvere: ri-
succhia nella base aria e spesso detriti in fiamme, facendoli salire a
velocità estreme lungo il centro, fino in cima, e scagliandoli via da
lassù, generando altri fuochi in modo imprevedibile.
Sul campo
Pur con tutte queste conoscenze sui principi fisici dei torna-
do di fuoco, non sappiamo ancora prevedere dove e quando si
potranno formare. Ma una cosa è certa: visto quanto sono rari,
benché un incendio grande e intenso sia sempre in grado di con-
centrare la rotazione, sembra che per crearli sia essenziale la pre-
senza di una fonte di forte rotazione.
Per esempio sappiamo dai casi di studio che uno dei luoghi in
cui è più probabile la formazione di un tornado di fuoco è il lato
sottovento di un monte. Il vento che soffia intorno alla montagna
provoca movimenti vorticosi sul lato sottovento, come l’acqua che
in un fiume si muove intorno a un grande masso. Un fuoco che vi
brucia può accumulare e ampliare questa rotazione fino a trasfor-
marla in un tornado di fuoco. In realtà però la questione è più com-
plicata: i vortici di fuoco possono comparire anche in pianura e
con poco vento. In Kansas, per esempio, un grande vortice di fuo-
co è stato probabilmente generato da un fronte freddo, entrato in
collisione con aria ambientale calda mentre passava sopra un in-
cendio in un campo. E nel 2007 uno studio di Rui Zhou e Zi-Niu
Fire Whirls, Fire Tornadoes and Firestorms: Physical and Numerical Modeling.
Meroney R.N., in «Proceedings of PHYSMOD 2003: International Workshop on
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(a cura), Firenze University Press, 2003.
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(a cura), U.S. Forest Service Pacific Northwest Research Station, novembre 2011.PER APPROFONDIREIl latosottovento di unmonte è uno deiluoghi in cui èpiù probabilela formazionedi un tornadodi fuoco