A Spatial and Intensity-Based Tornado Outbreak Index
Questo studio introduce un nuovo indice di intensità delle esplosioni di tornado spazialmente consapevole che combina la stima della densità del kernel con i conteggi detrendizzati e le miglia Fujita regolate per classificare e raggruppare oggettivamente le esplosioni storiche di tornado in modalità distinte, che vanno da eventi deboli a super-esplosioni estreme come quelle del 1960 e del 2011.
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I tornado sono tra le forze più violente e imprevedibili dell'atmosfera, capaci di devastare intere comunità in pochi istanti. Per i meteorologi, comprendere questi eventi non significa solo contare quanti ne tocchino terra in un singolo giorno. La vera sfida risiede nel definire cosa renda un episodio di tornadi più intenso di un altro. Storicamente, gli scienziati hanno faticato in questo compito perché il modo in cui i tornado vengono segnalati è cambiato drasticamente nel corso dei decenni. I primi record si basavano sull'osservazione umana, mentre i record moderni beneficiano di radar avanzati e di un pubblico più consapevole, creando un flusso di dati che sembra crescere semplicemente perché stiamo diventando più bravi a vedere le tempeste, non necessariamente perché le tempeste stesse stiano diventando più frequenti. Per confrontare un evento tornadico degli anni '60 con uno degli anni 2020, i ricercatori devono prima eliminare queste tendenze artificiali per trovare il vero segnale del tempo stesso. Senza un modo coerente per misurare la scala e la potenza di questi episodi, è difficile studiarne la storia, prevederne il comportamento o valutarne i rischi per la società.
Un team di ricercatori della Mississippi State University ha sviluppato un nuovo modo per misurare l'intensità degli episodi tornadici che riesce a filtrare questo rumore storico. Si sono concentrati sugli eventi a est delle Montagne Rocciose tra il 1960 e il 2024, creando un sistema che tiene conto sia di quanti tornado si verificano, sia di quanto danno causano su un'ampia area. Invece di trattare ogni tornado come un semplice punto su una mappa, il loro metodo analizza l'episodio nel suo insieme, identificando gruppi di attività che si muovano all'unisono. Hanno combinato il numero di tornado con una metrica chiamata "miglia Fujita corrette" (adjusted Fujita miles), che misura essenzialmente la lunghezza totale dei percorsi in cui i tornado hanno causato danni, pesata in base alla forza di tali tornado. In questo modo, hanno creato un punteggio unico che rappresenta l'impatto complessivo di un episodio, permettendo di confrontare gli eventi tra diverse epoche in modo equo.
I ricercatori hanno scoperto che il modo in cui i tornado vengono segnalati è cambiato attraverso passaggi distinti piuttosto che con una crescita fluida e costante. Hanno identificato anni specifici in cui i dati sono cambiati a causa di nuovi sistemi di classificazione o tecnologie, come l'introduzione della scala Fujita nel 1974 e della scala Fujita potenziata (Enhanced Fujita) nel 2007. Adeguando i loro calcoli per rispettare queste interruzioni nei record, sono riusciti a rimuovere gli aumenti artificiali nelle segnalazioni di tornado deboli avvenuti con il miglioramento della tecnologia radar. Questo aggiustamento ha rivelato che, sebbene il numero di tornado deboli segnalati sia fluttuato selvaggiamente a causa di una migliore rilevazione, la frequenza dei tornado più violenti è rimasta relativamente stabile, con solo pochi enormi valori anomali che sbilanciano i dati. Questo approccio ha permesso loro di costruire un quadro più onesto di quanto spesso si verifichino effettivamente le tempeste più pericolose.
Utilizzando questo nuovo indice, il team ha classificato ogni grande episodio tornadico presente nel loro dataset. I risultati hanno confermato che gli eventi più famosi della storia, come il Super Outbreak del 3 aprile 1974 e il massiccio sistema temporalesco che colpì il Sud nel aprile 2011, si distinguono nettamente da tutti gli altri per intensità. Questi due eventi formano un gruppo unico di episodi estremi che sono statisticamente distinti da tutto il resto della registrazione. Tuttavia, lo studio ha anche dimostrato che non tutti gli episodi intensi sono uguali. Alcuni sono guidati da un gran numero di tornado più deboli, mentre altri sono definiti da un numero minore di tornado a lungo percorso e violenti. I ricercatori hanno utilizzato un metodo informatico per suddividere questi eventi in gruppi, scoprendo che gli episodi possono essere categorizzati in base al fatto che siano dominati da piccoli vortici, da un mix di intensità, o da una rara concentrazione di tempeste violente.
Questo nuovo quadro offre un modo più chiaro per comprendere la storia dei tornado negli Stati Uniti. Suggerisce che, sebbene il numero totale di tornado segnalati sia cambiato nel tempo a causa di fattori umani, i più severi episodi possiedono una firma costante che può ora essere misurata oggettivamente. Lo studio evidenzia che gli eventi più distruttivi sono rari e spesso coinvolgono una specifica combinazione di molti tornado forti e alcuni violenti. Fornendo un modo standardizzato per misurare questi eventi, i ricercatori sperano di migliorare il modo in cui gli scienziati studiano i modelli meteorologici che li generano e come le comunità si preparano per il futuro. Il lavoro non pretende di prevedere quando avverrà il prossimo super-episodio, ma fornisce una solida base per comprendere la reale portata delle minacce poste da queste tempeste negli ultimi sessant'anni.
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