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nubi come si formano

Guardando un cielo costellato da nubi il primo concetto che salta alla mente è che siano tutte ammassi di vapore. In realtà scoprendo come si creino le nuvole ed i vari tipi di formazioni, questa teoria sarà in parte smentita. Infatti sono ammassi di acqua allo stato liquido che rimangono a mezz’aria e non precipitano, assumendo forme molto diverse tra loro.

L’origine delle nuvole

Le nuvole sono ammassi d’acqua sotto forma di piccole goccioline di meno di un millimetro, che restano sospese grazie a dei nuclei di condensazione. Non sono altro che piccole particelle di pulviscolo, di sabbia, di terra sollevata dal vento, di smog, di residui provenienti da meteoriti che impattando con l’atmosfera si sbriciolano e vengono vaporizzati dalla forte compressione.

Questo strato di pulviscolo atmosferico precipita e rimane in sospensione grazie ai venti e alle tempeste creando diversi livelli di condensazione. Senza questa componente anche in presenza di aria super satura di goccioline d’acqua non si riuscirebbe a percepire nessun fenomeno nuvoloso visibile. Man mano che la temperatura si avvicina al punto di rugiada e che l’umidità relativa cresce, grazie alla funzione del nucleo di condensazione si possono osservare le formazioni nuvolose. È proprio grazie all’aumentare dell’umidità che la nuvola si trasforma in un vero e proprio generatore di vapore, legandosi al pulviscolo atmosferico e condensandosi in stato liquido. Qui si sfata un mito, perché in realtà il vapore è un gas invisibile; anche il fumo che si solleva da una pentola d’acqua in ebollizione non è vapore gassoso ma acqua allo stato liquido.

Nuvole: vapore acqueo o goccioline?

Tutti i piccoli nuclei di condensazione sparsi nei cieli fungono da particella attorno alla quale l’acqua in piccole goccioline di pochi micron si aggrega formando le nuvole bianche visibili ad occhio nudo. Se è facile capire come si formano le nuvole ed i vari tipi di formazione, resta il mistero di cosa porti l’acqua in quota. Esistono diversi motivi che conducono alla formazione di una nube, ma il principio basilare prevede che ci debba essere umidità. È necessario quindi trovarsi in presenza di acqua, di nuclei di condensazione e di altre 5 cause specifiche.

I 5 fenomeni responsabili della creazione delle nuvole sono:

turbolenza

innalzamento orografico

convezione

innalzamento frontale

convergenza.

Il livello di condensazione altro non è che l’altezza alla quale l’umidità comincia a condensare. L’aria in condizioni di instabilità inizia a salire spontaneamente, creando la condensa quando temperatura e punto di rugiada combaciano. L’aumento di instabilità dell’aria è dovuto al fatto che il fenomeno di condensazione cede energia alla massa d’aria, la quale si riscalda diventando più energetica, continuando la sua ascesa. Il vapore acqueo salirà grazie all’umidità in direzione del punto di condensazione fino a che il processo da vapore ad acqua non sarà terminato. La nuvola resterà sospesa tra il punto base dove ha cominciato l’ascesa e il punto top in cui il fenomeno di trasformazione da gassoso a liquido terminerà.

Le forme delle nuvole: generatori di vapore in ascesa

La forma a batuffolo delle nuvole è dovuta al fatto che quando l’aria calda sale, non lo fa come un blocco unico, ma con una certa turbolenza irregolare. Per questo le nubi spesso hanno una base piatta e contorni sparsi perché la condensazione non cessa in un istante netto, ma si propaga con colonne di aria pregne di umidità.

Se si immagina un vento che soffia su un terreno pianeggiante disseminato di alberi o infrastrutture, si intuisce come l’urto della corrente crei una turbolenza che rilancia aria verso l’alto rimbalzando fino a condensare in forma di nuvola.

Generalmente le formazioni di nuvole sono di tipo stratiforme, ossia molto estese nello spazio e che difficilmente portano a fenomeni di precipitazione.

In caso di orografia accentuata (colline, montagne) il vento è forzato a seguire il pendio portando con sé umidità. Ma in questo caso l’ascesa non è dovuta ad un riscaldamento, ma dalla necessità della massa di vapore di risalire la vetta.

La formazione di nuvole per causa convettiva riguarda il riscaldamento del suolo; l’aria calda meno densa inizia a salire per il principio di Archimede, creando una convezione. L’innalzamento frontale invece crea le nuvole quando una grossa massa d’aria fredda incontra un fronte di aria calda, insinuandosi sotto e sollevandola insieme all’umidità. La linea di fronte sarà quindi costellata da formazioni nuvolose o precipitazioni. Naturalmente è valido anche il processo contrario, in cui l’aria calda schiaccia un fronte freddo.

La convergenza è l’ultima causa fenomenologica per capire come si creano le nuvole ed i vari tipi di formazioni. Quando una massa d’aria si trova in ascensione, il sollevamento richiama vapore acqueo attorno al luogo dove c’è molta umidità (mare, vegetazione estesa), fino a convergere nel punto di bassa pressione e rilanciarla verso l’alto fino al punto di condensazione.