IL DOWNBURST

Il downdraft è una colonna d'aria fredda a piccola scala che scende rapidamente dal cumulonembo verso il suolo e che di solito è accompagnata da rovesci temporaleschi. Il downburst altro non è che un forte downdraft, ovvero una colonna d'aria in rapida discesa che però incontra la superficie del suolo più o meno perpendicolarmente e che si espande orizzontalmente (divergenza) in tutte le direzioni. La violenta espansione, paragonabile ad un improvviso scoppio (burst), spesso produce un vortice rotante o un anello di vento entro il quale ci sono dei campi di vento (ravvicinati fra di loro) ad elevata velocità e di opposte direzioni.
Questa peculiarità del downburst giustifica il termine wind shear, ovvero la variazione di velocità ed intensità del vento con la quota (wind shear verticale) e con la distanza orizzontale (wind shear orizzontale): infatti la maggioranza dei pericolosi wind shear deriva dai downbursts. Guardiamo la seguente figura che mostra il ciclo di un downburst: la formazione consiste nel downdraft, originato dall'evaporazione e dalle precipitazioni; la fase di impatto vede una sensibile accelerazione del downdraft che sbatte violentemente sul terreno; infine, nella fase di dissoluzione il downburst si allontana dal punto di impatto (divergenza) accompagnato da venti assai mutevoli come direzione e intensità (wind shear)

I bursts in pratica sono causati dallo "scompenso" che si crea tra updraft e downdraft e nascono nella maggioranza dai casi da nubi cariche di pioggia, la cui temperatura è più bassa di quella dell'aria circostante. Questo gradiente termico induce pressione più alta nella nube che causa un flusso verso l'esterno per bilanciare la pressione: tale flusso può consistere in un downburst. Questi sono i classici wet downburst che si manifestano simultaneamente ai rovesci, il cui raggio d'azione è facilmente individuabile grazie alle bande di precipitazione di grandine o pioggia (rain curtain o hail curtain) in discesa dalla base del cumulonembo e che toccano il suolo.
Esistono però anche downburst "secchi" conosciuti come dry downburst: essi non sono ben individuabili come i precedenti, in quanto si manifestano solo con aria secca: al massimo saranno traditi da alcune virga (precipitazioni che prima di toccare il suolo evaporano in strati d'aria più secca) e dal sollevamento di polvere sul terreno. La probabilità che si verifichi un dry microburst può essere approssimativamente quantificata: una base alta del Cb sottintende scarsa umidità, quindi poche precipitazioni e forti downdraft; di conseguenza sale il rischio di downburst secchi. Se invece il Cb ha una base bassa, questo indica molta umidità, quindi abbondanti precipitazioni e deboli downdrafts: in tal caso sono molto più probabili i wet downburst rispetto ai dry microburst.
I "temporali secchi" sono veramente molto rari nelle nostre zone e, anche se poche, producono comunque precipitazioni: dipende in che fase evolutiva si presenta il Cb sopra di noi. In questi casi osserveremo precipitazioni, sebbene scarse, solo nella fase di massima intensità in cui convivono i forti flussi di updraft e downdraft; in una qualunque fase evolutiva precedente o successiva si può avere assenza di precipitazioni. Il motivo è comunque da ricercare nell'aria eventualmente secca sottostante: in condizioni normali evapora il 40-50% della potenzialità precipitativa del Cb, e se l'aria sottostante è molto secca arriveremo a percentuali prossime all'80-90%.
Inoltre le particelle di precipitazione in discesa entrano in uno strato di nube (quello sottostante) in cui entra aria secca anche dall'ambiente circostante (questo perchè la corrente ascensionale aumenta d'intensità salendo di quota, creando quindi un risucchio laterale denominato "entrainement"), per cui l'evaporazione comincia già prima che le particelle in caduta si stacchino dalla base. Infine un certa perdita per evaporazione (ma minoritaria) è ascrivibile al riscaldamento delle particelle per attrito durante la caduta verso il suolo per cui le gocce più piccole tendono ad evaporare mentre quelle più grandi permangono.
Il downburst solitamente è più forte sul bordo avanzante (anteriore) della cella temporalesca o delle celle; gli "scoppi" di vento possono causare danni estesi alle strutture, tanto da poter essere facilmente confusi con i danni da tornado specialmente se il gust front include anche una nube molto scura e a forma di rullo (roll cloud) che potrebbe erroneamente far pensare alla presenza di una tromba d'aria (in questo sito non si farà alcuna distinzione tra tromba d'aria e tornado). Tuttavia i downbursts possono verificarsi anche con temporali non intensi o addirittura con rovesci non accompagnati da attività elettrica; inoltre il downburst produce venti a linea retta (frequenti nelle squall line e supercelle) i quali non sono accompagnati da moti rotatori e quindi non vanno confusi con i tornado.
I venti più forti generalmente nascono dal centro del temporale e questo avviene per due motivi:
1. in un sistema rigenerante che mantiene elevata la sua intensità, i bursts di aria discendente accompagnano il collasso delle pulsazioni degli updrafts, i quali hanno iniziato a precipitare assumendo connotati da downdrafts.
2. se un sistema subisce un improvviso e completo collasso, un'enorme quantità di precipitazioni sospese si getterà a "capofitto" sul terreno e ne risulterà un forte burst dovuto al potente downburts e all'irruenza dell'outflow. Ciò accade quando la pulsazione di un updraft particolarmente esteso matura dentro un'ampia cupola (anvil dome) la quale collasserà verso il basso partendo però dalla regione sovrastante l'updraft stesso; è il caso della pulse storm o del collasso di una supercella.

Danni da downburst

Essendo i downbursts venti a linea retta (all'incirca), la traccia dei detriti, rami, veicoli, pali della luce ecc punterà in una sola direzione e sarà molto discontinua ed irregolare, in quanto l'intensità di ogni burst (scoppio) varia molto come intensità. Per cui, se gli alberi o i pali della luce sono piegati verso E, vorrà dire che il downburst soffiava da W.

Peculiarità del downburst

1) divergenza

2) tracce larghe e diffuse

3) l'eventuale rotazione è lungo un asse orizzontale

Danni da tornado

Essendo i venti tornadici rotatori, la traccia dei detriti avrà alcune continuità: il tornado infatti è un progressivo evento che ha un inizio, una fine e vari gradi di intensità per cui ci sarà una fascia ristretta con danni gravissimi, mentre pochi metri più in là i danni saranno assai meno rilevanti. Anche la forma della traccia (detriti ecc) lasciata dal vortice è circolare come il vento tornadico.

Peculiarità del tornado

1) convergenza

2) tracce strette e ben definite

3) rotazione lungo un asse verticale

A seconda del loro raggio d'azione, i downbursts si dividono in 2 categorie: microburst e macroburst.

Microburst

Il microburst è un downburst in piccola scala in cui il vento divergente (radiale) interessa un'area orizzontale non più larga di 4 km. Spesso è più forte del macroburst e se è intenso persiste per 10 minuti con venti fino a 75 m/s (270 km/h). Il ciclo di vita di un microburst è di solito tra i 15 e i 20 minuti. Si trovano con maggior frequenza nelle aree temporalesche interessate da rovesci di pioggia e fulmini. In alcuni temporali particolarmente intensi si verificano più microburst e questo comporta che differenti regioni lungo il tragitto del temporale mostrano gli effetti dei vari microburst. I microbursts prevalgono nelle semplici celle convettive (celle singole).

Macroburst

Il macroburst è un downburst in larga scala in cui il vento divergente (radiale) si espande in orizzontale per oltre 4 km di larghezza. Può essere prodotto da più downdrafts e nei casi peggiori persistono per 30 minuti raggiungendo velocità di 60 m/s (215 km/h), ma solitamente si manifestano per 5 minuti. Un macroburst può contenere parecchi microburst i quali a loro volta contengono ulteriori bursts. Poichè questi bursts sono solitamente brevi in una determinata località, sarà molto difficile quantificare numericamente tutti i bursts. Comunque un bursts potrà esso stesso durare parecchie ore nel temporale, ma sarà in costante movimento. I macrobursts prevalgono nelle squall line in cui le celle temporalesche sono praticamente affiancate tra di loro, quindi i downbursts copriranno un'area molto più vasta rispetto alla cella singola.
Non tutti i micro/macro bursts causano venti estremi, ma alcuni di loro, come detto, sono in grado di causare danni simili o gravi a quelli di un tornado.