In un pomeriggio di giugno del 1955, un enorme tornado ha colpito il Nebraska centrale. Scese lungo il fiume North Platte verso la città di Scottsbluff. Secondo un articolo della pubblicazione meteorologica Monthly Weather Review, tre giornalisti dell'unità di trasmissione mobile di una stazione radio hanno individuato l'imbuto appena a nord della città, e ha cercato di fuggire guidando attraverso un cimitero locale, solo per incontrare un cancello chiuso all'altra estremità. Con la loro fuga tagliata, hanno abbandonato il loro veicolo, ma hanno lasciato acceso il trasmettitore radio, in modo che il pubblico potesse sentire la furia della tempesta e si rifugiò nel seminterrato di un edificio in pietra.
Le tre emittenti si accalcavano intorno alla fornace nel seminterrato, e aspettò che il tornado li raggiungesse. Molto presto, cominciarono a succedere cose strane. Primo, videro pale, zappe, rastrelli e altri attrezzi risucchiavano la rampa d'ingresso del seminterrato. Poi venne l'oscurità totale e un profondo ruggito, e la fornace si contorse e si sollevò. Quindi, apparentemente, per qualche minuto gli uomini si ritrovarono all'interno del vortice di un tornado. Ad un tratto, sentivano scendere la temperatura, da un mite tepore di inizio estate a un fresco fuori stagione, e hanno avuto difficoltà a trovare abbastanza aria per respirare. Fortunatamente, entro pochi minuti, il ruggito del tornado si allontanava lontano, e sono stati in grado di uscire dall'edificio, che miracolosamente aveva subito solo lievi danni, mentre altre strutture intorno erano state rase al suolo. Ecco alcuni filmati vintage di quel twister:
È una storia piuttosto sorprendente di fortuna e sopravvivenza, ma per decenni, alcuni dettagli al riguardo hanno lasciato perplessi gli scienziati. Perché l'aria all'interno del vortice del tornado è più fredda e più rarefatta dell'aria circostante?
Più di sei decenni dopo, ricerca di Georgios Vatistas, un professore di ingegneria meccanica e industriale presso la Concordia University di Montreal, e due dei suoi neolaureati, Badwal Gurpreet Singh e Rahul Rampal, offre una spiegazione.
Vatistas dice di aver studiato i vortici intensi - sia quelli trovati in natura che quelli creati dall'uomo - per più di un quarto di secolo, e negli ultimi anni ha aggiornato il suo modello matematico per tenere conto di fattori come la variazione di densità e gli effetti della turbolenza.
"Ci siamo imbattuti nel tornado del 1955 alla ricerca di fenomeni analoghi con l'obiettivo di convalidare i nostri risultati teorici, " scrive via mail.
Come spiegato in un comunicato stampa Concordia, gli scienziati sono stati in grado di utilizzare il nuovo modello per capire che quando le sacche d'aria - regioni d'aria localizzate con una pressione inferiore rispetto all'atmosfera circostante - si spostano dal bordo del vortice verso il suo centro, le tasche si espandono. Tale espansione abbassa la temperatura dell'aria e la rende anche più sottile. Più le tasche si espandono, più fa freddo, poi più sottile diventa l'aria. Nel caso del tornado del 1955, la temperatura è scesa da 80,6 a 53,6 gradi F (da 27 a 12 gradi C). La densità dell'aria era del 20 percento inferiore a quella che si trova ad alta quota sui fianchi delle montagne, dove gli scalatori devono indossare attrezzature speciali per respirare. Questo spiega perché le emittenti intrappolate sentivano freddo e avevano difficoltà a respirare.
"Per fortuna, il tornado è passato veloce, " dice Vatistas. "Il suo centro era situato a 100 piedi dal rifugio, al culmine della tempesta, e quindi le emittenti hanno evitato conseguenze fisiologiche avverse. Altre persone sono effettivamente sopravvissute a tornado, ma non siamo riusciti a trovare testimonianze [allo stesso modo] dettagliate".
Vatistas dice che il nuovo approccio alla modellazione, che i ricercatori hanno descritto in un recente articolo sul Journal of Aircraft dell'American Institute of Aeronautics and Astronautics, aiuterà gli scienziati a studiare i violenti vortici atmosferici come i tornado e le trombe marine. Dovrebbe inoltre rivelarsi utile come strumento ingegneristico per ottimizzare i tubi di refrigerazione a vortice utilizzati nei processi industriali e per raffreddare i componenti elettronici.
"C'è molto da imparare sui tornado, " scrive. "Spero che il presente strumento aiuterà noi o altri a svelare più segreti ad essi associati".