20.01.2016, Rubrica meteo di Michele Gatta (da “Fuori dalla Rete” – Natale 2015, Anno IX, n. 7)

Articolo tratto dal sito www.meteolive.leonardoit

La pioggia può cadere in maniera intensa, oppure sottoforma di una debole pioviggine, così come la neve. A volte la gente scrutando il cielo, vede grossi nuvoloni scuri e pensa che siano forieri di pioggia; invece, come per incanto, si dissolvono senza lasciar cadere nemmeno una goccia.

Prima di capire i meccanismi che danno luogo alla pioggia, cerchiamo di spiegare come si formano le nubi. Quando una massa di vapore acqueo tende a salire, questa si raffredda in media di 1° ogni 100 metri. Nell’immaginario comune si pensa che le particelle di vapore acqueo si uniscano in seguito al raffreddamento indotto dalla quota, formando le goccioline di una nube. In realtà il processo non avviene in questo modo e soprattutto in maniera spontanea; le particelle di vapore acqueo hanno bisogno di una sorta di “collante” che le unisca, altrimenti ciò non potrebbe avvenire; ecco entrare in scena i “nuclei di condensazione”.

Queste particelle di pulviscolo atmosferico, che hanno dimensioni variabili da 0,1 a 4 micron, permettono l’aggregazione delle particelle di vapore acqueo e la formazione delle nubi. Le goccioline che si formano all’interno di una nube hanno diametri variabili da 10 a 50 micron e la leggerezza consente loro di rimanere sospese in aria.

Se la temperatura di una nube risulta al di sotto dello zero di qualche grado, le goccioline al suo interno non si solidificano, ma rimangono liquide, determinando il fenomeno della “sopraffusione“. Solo se la temperatura all’interno della nube scende fino a -30° o -40° si ha la formazione dei cristalli di ghiaccio, ma questo avviene soltanto in alta quota.

Se esaminiamo una nube a sviluppo verticale, notiamo che la sommità può arrivare fino a quote considerevoli. Ciò ne determina il congelamento e la nascita di microscopici “germi di ghiaccio“, che si accrescono a spese del vapore acqueo dell’ambiente. Questi cominciano a collidere tra loro attraversando la nube, formando agglomerati di cristalli che comunemente vengono chiamati fiocchi di neve.

Essendo più pesanti cominciano a cadere verso terra e nel loro cammino attraggono altri cristalli che ingrandiscono maggiormente il fiocco, fino a farlo cadere al suolo. Qualora la temperatura fosse superiore allo zero negli strati prossimi al suolo, questi fiocchi fondono e si ha la pioggia.

Può capitare, inoltre, che le correnti ascensionali all’interno della nube siano molto forti. In questo caso i fiocchi di neve che si formano nella sommità della nube non riescono subito ad arrivare al suolo, ma vengano riportati in quota.

I continui passaggi dal basso all’alto e dall’alto al basso, oltre che ingrandire i fiocchi medesimi, conferiscono loro un aspetto “a pallina“. Queste diventano pesanti e quando la corrente ascendente non riesce più a trascinarle in quota, precipitano al suolo. Se la temperatura è sufficientemente bassa toccano terra come “gragnola o graupel”. Se è presente uno strato di aria calda in prossimità del suolo, questi agglomerati di cristalli fondono e si hanno i goccioloni enormi dei temporali.

Da tutto ciò si evince, quindi, che per far piovere in maniera copiosa occorre che i cristalli di ghiaccio scatenino il processo sopra descritto.

In alcuni casi, tuttavia, la pioggia può avvenire per la semplice collisione di goccioline all’interno della nube, senza l’intervento dei germi di ghiaccio. Questo fenomeno, detto coalescenza, è in stretto rapporto con la densità di una nube.

Le goccioline più grandi presenti al suo interno attirano le più piccole, determinandone un loro ulteriore ingrossamento. Il tutto viene agevolato da nuclei di condensazione giganti, come le particelle di sale marino, che aiutano queste collisioni.

Quando una goccia non riesce più a rimanere sospesa in aria per il troppo peso, precipita al suolo come pioggia. Da notare che, in questo caso, la goccia di pioggia in partenza non si presenta solida, ma già liquida.