di cosa sono fatte le nuvole?

Le nuvole sono sempre state oggetto di studio umano. Sicuramente quando eravamo più giovani ce lo chiedevamo di cosa sono fatte le nuvole. Ci è sempre sembrato come nuvole di cotone dall'aspetto soffice. Tuttavia, questo non è affatto così.

In questo articolo parleremo di cosa sono fatte le nuvole, caratteristiche e come si formano.

Di cosa sono fatte le nuvole

In parole povere, si può dire che una nuvola è una massa di goccioline d'acqua, cristalli di ghiaccio o entrambi, sospeso nell'atmosfera e formato dalla condensazione del vapore acqueo nell'atmosfera. Le nuvole sono disponibili in molte varietà e si distinguono per la loro forma e altezza.

La formazione delle nubi richiede tre componenti: vapore acqueo nell'atmosfera, particelle che ne consentono la condensazione e basse temperature. L'atmosfera è composta da una varietà di gas, compreso il vapore acqueo dall'evaporazione dell'acqua, traspirazione vegetale e sublimazione glaciale. Ma questo vapore sospeso non può formare nuvole da solo. Affinché il vapore acqueo si agglutini, ha bisogno di un "nucleo di condensazione" o "aerosol", che corrisponde semplicemente a una particella con proprietà igroscopiche (alta affinità per l'acqua), che consenta il raggruppamento delle molecole di vapore acqueo e la loro successiva condensazione.

Questi potenziali nuclei sono abbondanti nell'atmosfera e includono polvere, polline, granelli di sale dell'oceano e onde che si infrangono, e cenere da eruzioni vulcaniche o incendi. Una volta trovati questi due ingredienti, sono necessari ulteriori passaggi per diventare una nuvola. Il vapore acqueo e i nuclei di condensazione devono incontrare temperature più basse per raggiungere il punto di rugiada, o la temperatura alla quale le molecole di vapore acqueo si trasformeranno in goccioline d'acqua liquida.

Un modo per raffreddare la massa d'aria è forzarla per convezione. La convezione si verifica quando il sole riscalda la superficie terrestre e poi trasferisce parte di quel calore alla massa d'aria più vicina. Questa massa di aria calda sarà meno densa dell'aria circostante, quindi salirà facilmente a causa della spinta di galleggiamento, che corrisponde alla forza verso l'alto esercitata dal fluido meno denso.

Formazione

Una massa d'aria che si muove orizzontalmente (come in un fronte freddo) può anche essere costretta a riscaldarsi quando incontra un picco di montagna lungo il percorso o incontra un'altra massa d'aria più fresca. In entrambi i casi, la massa d'aria che si muove orizzontalmente sarà costretta a salire e raggiungere rapidamente il punto di rugiada, producendo nuvole e, se le condizioni sono favorevoli, pioggia.

Una volta che la massa d'aria sale e si raffredda fino al punto di rugiada, il vapore acqueo inizia a condensare nel nucleo di condensazione, creando le prime particelle di acqua liquida. Dopo aver raggiunto una certa dimensione, queste prime particelle d'acqua iniziano a scontrarsi e ad attaccarsi in un processo chiamato collisione-coalescenza. A seconda della loro composizione, le nuvole possono essere classificate come fredde (nuvole alte costituite da cristalli di ghiaccio), calde (nuvole basse costituite da acqua) o miste (nuvole medie costituite da cristalli di ghiaccio e acqua). Sebbene la temperatura sia ben al di sotto di 0°C, la nuvola può contenere acqua allo stato liquido. Quest'acqua è chiamata "acqua superraffreddata" e può essere trovata, ad esempio, in nubi moderate formate da gocce d'acqua e ghiaccio, che normalmente si formano tra -35° e -10°C.

Per formare cristalli di ghiaccio, è necessario un nucleo di ghiaccio (nucleo di ghiaccio). Per avere un'idea delle dimensioni di cui abbiamo discusso, ogni goccia ha una dimensione di circa 0,001 micron (1 micron è un milionesimo di metro). D'altra parte, per formare una goccia di pioggia che possa passare attraverso la corrente ascensionale e raggiungere la superficie, deve misurare almeno 1 millimetro, quindi il nucleo di condensazione deve raccogliere circa un milione di gocce.

Perché le nuvole galleggiano?

Le nuvole possono allungarsi per chilometri verticalmente e orizzontalmente, pesare tonnellate e continuare a "volare" nell'aria. Abbiamo sottolineato nei paragrafi precedenti che a causa della galleggiabilità, una massa d'aria più calda sale nell'atmosfera, che è spinta da una montagna più fresca o da un'altra massa d'aria. Un buon esempio per illustrare la luminosità relativa delle nuvole è confrontare la loro massa totale con la massa dell'aria in cui si trovano.

Prendi come esempio una tipica nuvola di 3000 metri di altitudine e 1 chilometro cubo, il suo contenuto di acqua liquida è di 1 g/metro cubo. La massa totale delle particelle di nubi è di circa 1 milione di chilogrammi, approssimativamente equivalente al peso di 500 automobili. Ma la massa totale dell'aria circostante nello stesso chilometro cubo è di circa un miliardo di chilogrammi, che è 1000 volte più pesante del liquido! Quindi, anche se le nuvole tipiche contengono molta acqua, poiché la loro massa è inferiore a quella dell'aria circostante, sembrano fluttuare nel cielo, ondeggiando alla stessa altezza del vento.

Tipi di cloud

Una volta che sappiamo di cosa sono fatte le nuvole, dobbiamo sapere di quali tipi ci sono. Le nuvole possono essere viste ad occhio nudo e sono classificate secondo un sistema internazionale creato nel 1803 dal chimico e meteorologo dilettante britannico Luke Howard, che classificò le nuvole in quattro categorie o forme principali:

• cirriforme, cirri, che sono pennacchi sollevati a forma di raggio fatti di cristalli di ghiaccio;
• stratiforme, strati, estesi strati nuvolosi che portano frequentemente piogge continue;
• nimbiformi, nembi, nubi capaci di formare precipitazioni;
• cumuliformi, cumulus, nuvole gonfie a base piatta che attraversano il cielo estivo.

Gli attuali sistemi di classificazione del cloud includono molte combinazioni e suddivisioni di queste quattro categorie di base. Quando un meteorologo parla di precipitazioni, si riferisce a pioggia, neve o qualsiasi forma di acqua liquida o solida che si deposita o cade dal cielo. Le precipitazioni si misurano con pluviometri. Il pluviometro più semplice è un contenitore dal lato dritto con una scala o un righello per misurare la profondità dell'acqua che vi cade. La maggior parte di questi dispositivi concentra le precipitazioni in un tubo più stretto per misurare con maggiore precisione piccole quantità di precipitazioni. Come altri strumenti meteorologici, è possibile realizzare un pluviometro per registrare continuamente le sue misurazioni.

Spero che con queste informazioni possiate saperne di più su di cosa sono fatte le nuvole e come si formano.