Eventi meteorologici
La Meteorologia è la disciplina scientifica che studia le condizioni del tempo atmosferico e che elabora sistemi di previsioni del suo andamento nell'arco di alcuni giorni.
Le condizioni atmosferiche di un luogo, non si riferiscono al tempo atmosferico, ma al clima.
Il clima, infatti è l'insieme delle variazioni delle condizioni meteorologiche in una zona della terra, che si ripetono di anno in anno.
Il sole, scaldando la superficie terrestre, fa evaporare l'acqua dagli oceani, dai mari, dai laghi, dal terreno e dalle foglie degli alberi, acqua che ritorna al suolo come precipitazioni.
Giunte al suolo, le precipitazioni che noi conosciamo come pioggia, grandine o neve possono seguire vicende diverse.
La grandine si scioglie e penetra nel terreno; la neve in parte si scioglie e in parte, soprattutto in alta montagna, si deposita formando nevai che poi con il tempo si trasformano in ghiacciai; le piogge si disperdono sul suolo e penetrano nel terreno.
L'acqua che giunge sul terreno può seguire diversi percorsi:
- una parte viene assorbita dalla vegetazione;
- una parte evapora e ritorna di nuovo nell'atmosfera;
- une parte è convogliata ai fiumi, ai laghi e ai mari;
- una parte si infiltra nel terreno attraversando i pori e le fessure delle rocce, giunge nel sottosuolo e circola all'interno di strati rocciosi, formando depositi che vengono detti falde acquifere.
Falda è una parola di origine tedesca che significa “piega”, quindi le falde sono una raccolta di acque tra le pieghe rocciose, cioè tra gli strati di roccia.
L'acqua trasportata dai fiumi compie un percorso più o meno lungo, al termine del quale giunge al mare. A sua volta l'acqua del mare in parte evapora ad opera del calore del sole, contribuendo a formare l'umidità contenuta nell'atmosfera sotto forma di vapore acqueo .
Il vapore acqueo è uno dei componenti più importanti dell'atmosfera, infatti molti fenomeni meteorologici sono provocati dalle sue trasformazioni fisiche.
Il vapore acqueo contenuto nell'atmosfera rappresenta l'umidità atmosferica e la sua quantità dipende dalla temperatura; infatti, l'aria calda può contenere una quantità di vapor d'acqua maggiore rispetto a un uguale volume di aria fredda. Come conseguenza, se una massa d'aria umida si raffredda, il suo contenuto di vapor d'acqua diminuisce, perché una parte di esso condensa, trasformandosi in goccioline liquide visibili.
Oceano sulla costa bretone
L'80% dell' umidità contenuta nell'atmosfera proviene proprio dai mari e dagli oceani, che ricoprono il 70% della superficie del pianeta.
Questo vapore acqueo nell'atmosfera, si condensa formando le nuvole che danno origine a nuove precipitazioni.
A causa della continua evaporazione delle acque presenti sul nostro pianeta, l'aria contiene sempre una certa quantità di vapore acqueo.
Quando questo vapor acqueo condensa si rende visibile.
Le diverse forme di condensazione del vapor acqueo sono: la rugiada, la brina, la nebbia, le nubi, la pioggia, la neve e la grandine .
La rugiada
A volte attraversando un prato di mattina, sul finire dell'estate capita di bagnare le scarpe. Eppure durante la notte il cielo è stato sereno, di sicuro non c'è stata la pioggia.
Perché allora tutte quelle gocce d'acqua?
Quelle piccole goccioline d'acqua sono gocce di rugiada.
La rugiada avviene se il vapor acqueo condensa vicino al suolo e questo si verifica nelle notti serene primaverili e autunnali.
La rugiada si forma quando il vapore acqueo che si è formato il giorno precedente per effetto del calore del sole condensa per contatto con pareti fredde come sassi, rami, fili d'erba, foglie e fiori, sui quali possiamo osservare minutissime goccioline d'acqua.
Ecco per quale motivo si trova soltanto negli strati più bassi, non si trova la rugiada alla sommità di un grande albero.
La brina
Ai primi freddi di fine autunno o di inizio inverno è possibile invece vedere al mattino un sottile strato bianco luccicante sui prati, sui tetti, sulle strade. Osservando con attenzione potreste notare che non si tratta di goccioline d'acqua come nel caso della rugiada bensì di piccoli cristalli di ghiaccio. È la brina.
La brina è un insieme appunto di cristalli di ghiaccio che ricopre i vari corpi e si forma nelle stagioni fredde quando la temperatura scende al di sotto dello zero e pertanto il vapor acqueo dell'atmosfera passa per sublimazione allo stato solido, cristallino.
Sembra neve ma non lo è. I cristalli di neve cadono dal cielo, la brina si forma a contatto con il suolo.
La nebbia
Vai al video e alla poesia "Nebbia"
Un altro fenomeno molto frequente sempre sul finire dell'autunno e in inverno soprattutto nelle campagne e alle periferie delle grandi città del nord è la nebbia.
La nebbia può essere molto interessante per l'aspetto misterioso che dona al paesaggio ma rappresenta sempre un grosso pericolo per la viabilità.
Può capitare a volte, di andare a letto in una notte serena e fredda e di alzarsi al mattino con la nebbia.
Che cos'è la nebbia e come si forma?
Durante certe notti serene la terra si raffredda perché perde velocemente il calore accumulato durante il giorno; il vapore acqueo contenuto nell'aria si condensa a contatto con il terreno e forma la nebbia, costituita quindi da un insieme di minutissime goccioline d'acqua che per la loro estrema leggerezza restano sospese a poca distanza dal suolo.
La formazione della nebbia viene favorita inoltre dalla presenza nell'aria di particelle di pulviscolo, o di altre impurità, che rappresentano dei nuclei di condensazione del vapore acqueo presente in atmosfera.
Le nubi
Anche le nubi si formano quando le particelle presenti nell'aria sotto forma di pulviscolo, sali e altre impurità, formano tanti nuclei di condensazione attorno ai quali il vapore acqueo condensa.
In base all'altezza alla quale si formano, le nubi hanno colore, forma e nomi diversi. Le goccioline d'acqua che formano una nuvola sono così piccole che restano sospese perché sono sostenute dall'aria stessa a causa delle loro piccolissime dimensioni.
Una goccia di pioggia, al confronto, invece è molto più grande.
Ci vogliono circa un milione di goccioline presenti nella nube per formare una sola goccia di pioggia.
Ma le piccole goccioline nelle nubi non stanno mai ferme, si muovono in modo caotico, si scontrano e si uniscono diventando sempre più pesanti finché precipitano e a seconda della temperatura portano al suolo pioggia, neve o grandine.
La pioggia
La pioggia, così frequente e uggiosa specialmente in autunno, si forma quando la quantità di vapore acqueo presente nell'aria è molto elevato e la temperatura continua a diminuire.
In questa situazione le minuscole goccioline che formano le nuvole si ingrandiscono e, divenute più pesanti, cadono al suolo generando la pioggia.
La grandine
La formazione della grandine avviene meno frequentemente ma è altrettanto semplice. Si basa sempre sulle differenze di temperatura che ci sono tra uno strato e l'altro dell'atmosfera.
Una corrente d'aria trasporta verso l'alto piccoli granelli di polvere e sabbia, i più pesanti ricadono a terra mentre i più piccoli continuano a salire sempre più in alto. Se durante il tragitto incontrano una nube queste particelle provocano la condensazione delle piccole goccioline d'acqua dando inizio alla formazione del chicco di grandine.
Se hanno sotto di sé uno strato di aria fredda e umida cadono sotto forma di pioggia, se invece hanno sotto di sé uno strato d'aria calda evaporano dopo una breve caduta.
Ma se incontrano una nuova corrente di risalita vengono respinte in alto dove per effetto della minore temperatura, si congelano e diventano chicchi di ghiaccio che ogni volta che il fenomeno si ripete aumentano di volume.
Ecco perché i chicchi di grandine hanno la forma sferica e sono composti da tanti anelli concentrici.
Cioè ad ogni risalita diventano sempre più grossi e pesanti finché non riescono più a stare sospesi a causa del troppo peso e cadono a terra.
La neve
Quando per un ulteriore abbassamento della temperatura, la nuvola diventa molto fredda, le goccioline d'acqua che la formano si trasformano in minuscoli cristalli che cadono al suolo sotto forma di candidi e soffici fiocchi di neve.
Ogni fiocco di neve ha una sua fisionomia ma quello che accomuna tutti i fiocchi è la presenza di sei braccia tutte della stessa lunghezza.
Perché allora a volte cadono piccoli fiocchi e a volte fiocchi molto grandi?
Dipende dalle diverse condizioni ambientali, dalla temperatura, dalla ricchezza d'acqua, dalla velocità di crescita del chicco di neve.
Ciascun fiocco quindi trasmette e riflette la luce a modo suo dando luogo al fenomeno della diffusione che è di tipo acromatico, cioè di un solo colore.
Vale a dire che, alla luce del sole, la neve appare bianca come il latte.
Perché una lastra di ghiaccio è trasparente?
Se la neve viene compressa, ad esempio con le mani, i vuoti che ci sono tra i fiocchi scompaiono e i cristalli tendono ad unirsi insieme, il mezzo diventa più omogeneo e riacquista la trasparenza.
Se i cristalli di neve sono talmente compatti da costituire una lastra di ghiaccio, il suo aspetto ritorna ad essere molto simile a quello dell'acqua, cioè incolore e capace di trasmettere in modo nitido le immagini dei diversi oggetti.
Galaverna
La galaverna è un deposito di ghiaccio sotto forma di aghi e scaglie che può prodursi quando la temperatura è inferiore a 0 °C e c'è la presenza di una leggera nebbia.
La galaverna è costituita da un rivestimento cristallino, opaco e bianco intorno alle superfici solide; di solito non è molto duro e può essere facilmente scosso via. Essa si forma perché le goccioline d'acqua in sospensione nell'atmosfera possono rimanere liquide anche a temperature inferiori allo zero (stato di sopraffusione).
Questo stato è instabile e non appena le gocce toccano una superficie solida come il suolo o la vegetazione si trasformano in galaverna: si tratta quindi di solidificazione, ovvero passaggio dallo stato liquido a quello solido.
In particolare, la galaverna richiede piccole dimensioni delle gocce di acqua, temperatura bassa, ventilazione scarsa o nulla, accrescimento lento e dissipazione veloce del calore latente di fusione. La galaverna si distingue dalla brina perché questa non è coinvolta dal processo di sopraffusione delle gocce d'acqua e si forma per il brinamento del vapore sulle superfici raffreddate a causa della perdita di calore per irraggiamento durante la notte. Le formazioni di ghiaccio, simili alla galaverna, che si producono in assenza di nebbia con temperature inferiori a -8 °C e un'umidità relativa dell'aria superiore al 90% sono più propriamente dette brinone, dato il differente processo di formazione.