5 L’acqua nell’aria

Nell’aria è contenuta una quantità variabile di vapore acqueo, l’umidità, che deriva dall’evaporazione delle acque marine e continentali e dalla respirazione e traspirazione dei viventi. L’umidità dell’aria dipende da tanti fattori, tra cui la temperatura: quando una massa d’aria umida e calda si raffredda, parte del vapore acqueo condensa, passa cioè allo stato liquido, e forma le nubi, la nebbia, la rugiada, o solidifica e forma la brina. Gli studiosi dell’atmosfera chiamano tutti i fenomeni legati alla condensazione del vapore acqueo nell’aria idrometeore, dal greco hýdro, “acqua”, e metéoros, “in cielo”.


Che cosa sono le nubi? Come si formano?
Le nubi (o nuvole) sono aggregati di goccioline d’acqua, talmente piccole che restano in sospensione nell’aria e si muovono in senso orizzontale o verticale nella troposfera per effetto dei venti. Osserva le illustrazioni per capire quali situazioni favoriscono la formazione delle nubi: una massa d’aria calda e umida può salire in quota a causa della presenza di una montagna (21 ) o a causa del passaggio di una massa d’aria più fredda (22); in entrambi i casi incontra una zona a pressione minore, si espande, si raffredda e condensa dando origine a una nube.


La formazione delle nubi è favorita dalla presenza di particelle solide sottilissimesospese nell’aria, chiamate “nuclei di condensazione”, che possono essere polveriprodotte dalle combustioni o dalle eruzioni vulcaniche ma anche pollini o spore.Le nubi non sono tutte uguali ma assumono forme e colori diversi.

Come sono chiamati i diversi tipi di nubi?
I nomi che vengono dati alle nuvole dipendono dalle loro caratteristiche come la forma, l’estensione, il colore, la quota alla quale si trovano:
- cirri, se hanno l’aspetto di riccioli, ciuffi o sottili filamenti bianchi; si formano in alta quota, dove la temperatura è molto bassa, e perciò sono composti da piccoli cristalli di ghiaccio (23);
- cumuli, se hanno l’aspetto di enormi batuffoli di cotone; spesso si sviluppano in verticale a ridosso delle montagne (24);
- strati, se hanno l’aspetto di veri e propri strati grigiastri; sono estesi in senso orizzontale e si trovano negli strati più bassi; spesso portano abbondanti piogge e nevicate (25);
- nembi, se hanno colore grigio scuro uniforme; portano pioggia e temporali (26).

Spesso le nubi presentano caratteristiche comuni a due tipi diversi: si hanno allora, ad esempio, i cirrocumuli, i cirrostrati, i nembostrati.

Che cos’è la nebbia?
La nebbia è il vapore acqueo che si condensa vicino al suolo; in pratica è una nuvola molto bassa. È frequente nelle vallate e nelle pianure in autunno e in inverno quando la condensazione del vapore acqueo è causata dal contatto con il suolo freddo. La nebbia assorbe la luce e riduce quindi la visibilità (27). In inverno, nelle città si può accumulare una specie di nebbia sporca, lo smog, una miscela di polveri e fumi provocata dall’inquinamento dell’aria.

Che cosa sono la rugiada e la brina?
La rugiada è dovuta alla condensazione del vapore acqueo in goccioline che si depositano su foglie, fiori, rami, terreno; si forma di solito in primavera e in autunno verso le ultime ore della notte, quando il vapore acqueo incontra corpi più freddi dell’aria (28). Nelle notti invernali, quando la temperatura al suolo è sotto lo zero, si può invece formare la brina, che è costituita da piccoli cristalli di ghiaccio. In questo caso si ha il passaggio diretto dallo stato di vapore a quello solido (29). La galaverna è una specie di brina che ricopre tutte le superfici, anche gli alberi alti, con manicotti e ghiacci pendenti.
Perché dalle nubi scendono le precipitazioni?
Nelle nubi le microscopiche goccioline d’acqua non hanno un peso sufficiente per cadere al suolo ma, in certe condizioni, dalle nubi precipitano la pioggia, la neve o la grandine (30). La pioggia si forma quando nella nube, a causa delle correnti d’aria, le goccioline urtano tra loro e si fondono formando gocce sempre più grosse e pesanti che cadono al suolo ( a ). La grandine si ha quando su una nuvola che si estende in altezza la parte più alta è molto fredda ed esistono correnti d’aria ascendenti: i chicchi di grandine si formano a causa del continuo saliscendi a cui sono sottoposti i piccoli nuclei di ghiaccio; a ogni salita il chicco si ingrossa perché si forma un nuovo strato di ghiaccio, sino a che diventa troppo pesante e cade a terra ( b ). La neve si forma in una nuvola molto fredda, a temperature minori di 0 °C, quando intorno al primo piccolo nucleo di ghiaccio il vapore cristallizza formando fiocchi dalle forme geometriche più varie ( c ).