Il muro invisibile: perché gli uragani non attraversano mai l’equatore

Per quanto distruttivi e potenti, gli uragani devono arrendersi di fronte a un confine invisibile che non possono mai oltrepassare: l'Equatore. Questa barriera non è frutto del caso, ma della Forza di Coriolis, un meccanismo fisico affascinante legato alla rotazione del nostro pianeta.

Cicloni tropicali.
Ecco le principali traiettorie dei cicloni tropicali che interessano la fascia tropicale del nostro pianeta.

Se analizzassimo le tracce di tutti gli uragani, tifoni e cicloni registrati nella storia moderna della meteorologia, noteremmo un fatto sorprendente, quasi un'anomalia statistica: nessuno di loro ha mai attraversato l'Equatore.

Questi giganti atmosferici possono percorrere migliaia di chilometri, devastare coste e intere regioni, ma davanti alla linea immaginaria che divide la Terra in due, si fermano. Non magia, né una coincidenza, ma una legge fisica imprescindibile dettata dalla rotazione terrestre e da quella che chiamiamo Forza di Coriolis.

L'innesco del vortice: come nasce la rotazione

Per capire perché l'Equatore è una zona interdetta, dobbiamo guardare al meccanismo che tiene in vita un uragano. Questi sistemi sono enormi vortici di bassa pressione (come fanno tutte le depressioni) aspirano aria verso il loro interno, ma l'aria non viaggia mai in linea retta a causa della rotazione del nostro pianeta.

Nell'Emisfero Boreale la deviazione avviene verso destra, imprimendo al sistema una rotazione in senso antiorario, mentre nell'Emisfero Australe accade l'esatto opposto: la deviazione verso sinistra genera una rotazione oraria.

Uragano, Coriolis.
La Forza di Coriolis ha una caratteristica fondamentale: è proporzionale alla latitudine. È massima ai Poli, ma è nulla all'Equatore. Esattamente sulla linea equatoriale, a latitudine zero, la deviazione è assente.

Questa deviazione è causata dalla Forza di Coriolis, che infatti è più correttamente definita "deviazione di Coriolis". Non è una spinta fisica vera e propria, ma una forza apparente, ovvero l'effetto che osserviamo quando una massa d'aria si muove su una sfera, la Terra, che ruota a velocità diverse a seconda della latitudine.

All'Equatore, infatti, la Terra ruota a circa 1.600 km/h per coprire la circonferenza massima in 24 ore. Spostandosi verso i poli, la circonferenza si restringe e la velocità di rotazione diminuisce.

Coriolis.
Il famoso effetto di Coriolis.

Quando l'aria si muove dall'Equatore verso i poli, tende a mantenere la sua velocità di rotazione iniziale, quella che aveva alla partenza e "sorpassa" il terreno sottostante che sta scorrendo via via più lentamente di quello alla partenza.

In questo modo l'aria è costretta a curvare, non riuscendo a raggiungere direttamente il centro della depressione che la sta attirando. Curvando la propria traiettoria, ogni molecola d'aria attratta dalla depressione permette all'uragano di avvitarsi.

Non è un caso che gli aerei di linea debbano "correggere la rotta" (lo fanno i Sistemi automatici di Navigazione Inerziale) per arrivare a destinazione. Senza tenere conto anche della deviazione di Coriolis, potrebbero sbagliare anche di centinaia di Km.

La regola dei 5 gradi

La Forza di Coriolis ha una caratteristica fondamentale: è proporzionale alla latitudine. È massima ai Poli, ma è nulla all'Equatore. Esattamente sulla linea equatoriale, a latitudine zero, la deviazione è assente.

Senza questa spinta laterale, l'aria che converge verso una bassa pressione entrerebbe dritta al centro, colmando il vuoto immediatamente senza generare alcun vortice. Manca, in sostanza, l'innesco.

Ecco perché gli scienziati hanno individuato una vera e propria fascia di sicurezza: gli uragani non nascono quasi mai tra i 5 gradi Nord e i 5 gradi Sud, una zona di circa 550 km a cavallo dell'Equatore. In quell'area la forza di Coriolis è troppo debole per innescare la rotazione ciclonica e si formano solo temporali disorganizzati.

Se un uragano già formato provasse ad attraversare la linea, il "motore" che lo tiene insieme si spegnerebbe man mano che si avvicina allo zero. Inoltre, per passare nell'altro emisfero, dovrebbe invertire istantaneamente il proprio senso di rotazione, cosa impossibile in natura: il sistema si disgregherebbe prima di completare il passaggio.

La prova dei cannoni e il mito di Bart Simpson

Che la Forza di Coriolis non sia solo teoria lo dimostra un curioso fatto storico avvenuto durante la battaglia delle Isole Falkland nella Prima Guerra Mondiale, l'8 dicembre 1914.

Ciclone tropicale.
Un ciclone tropicale osservato dallo spazio.

Si narra che l'artiglieria britannica avesse riscontrato inizialmente problemi a colpire le navi tedesche perché i mirini dei cannoni erano stati calibrati per l'emisfero Nord. Combattendo nell'emisfero Sud, la deviazione di Coriolis agiva in senso opposto e i proiettili finivano fuori bersaglio di diverse decine di metri.

Per capire davvero i limiti di questa forza, possiamo affidarci a un ricordo pop. Forse qualcuno potrà ricordare un celebre episodio della famosa serie "i Simpson" in cui Bart, il bambino dispettoso, telefona appositamente a un bambino australiano per verificare in che verso giri l’acqua del water, convinto che debba ruotare al contrario rispetto all’America.

È una gag televisiva geniale, ma con un concetto fisico errato che è rimasto nella mente di milioni di persone. La Forza di Coriolis è determinante infatti solo su grande scala e tempi lunghi, come accade per gli uragani. In un water o in un lavandino la massa d'acqua è troppo piccola e il tempo di scarico troppo breve, quindi la distanza percorsa insufficiente. Il verso del vortice dipende solo dalla forma del sanitario o dai getti d'acqua, non dalla rotazione terrestre.

Lo stesso principio, infatti, vale per i tornado o per i "diavoletti di polvere" (piccoli vortici d'aria) che, pur essendo violenti, sono "troppo piccoli" e rapidi perché la rotazione terrestre prenda il sopravvento. Il senso di rotazione di un tornado dipende dalle correnti locali, non dall'emisfero.