Come si formano le nuvole e perché si dissolvono?

Poco fa c’era una piccola nuvola bianca sopra la collina. Dopo qualche minuto, il bordo si sfrangia, la sommità cresce oppure la nuvola è scomparsa. Una nuvola non è un corpo solido: le sue minuscole goccioline d’acqua e i cristalli di ghiaccio si formano e cambiano continuamente. L’acqua diventa visibile quando il vapore si trasforma in goccioline, poi torna invisibile quando queste evaporano.

La sequenza di base è semplice: l’acqua evapora, l’aria umida si raffredda e si formano goccioline. La crescita o la dissoluzione della nuvola dipende da come cambiano in seguito l’aria, la temperatura e l’umidità.

Una nuvola non è semplicemente vapore acqueo visibile

Il vapore acqueo è acqua allo stato gassoso ed è invisibile. Le forme bianche o grigie nel cielo sono composte da molte piccole goccioline liquide, cristalli di ghiaccio o entrambi. È la distinzione descritta nell’introduzione alle nuvole di NOAA.

L’acqua raggiunge l’atmosfera anche attraverso l’evaporazione di oceani, laghi e superfici umide. Non deve salire dal terreno come una nuvola già visibile: inizialmente può muoversi insieme all’aria sotto forma di vapore invisibile.

Anche il ghiaccio ha un ruolo in molte nuvole. Per cominciare, seguiamo il passaggio dal vapore alla gocciolina liquida.

Perché il raffreddamento è importante

A temperatura più bassa, la soglia di saturazione del vapore acqueo è più bassa. Se l’aria umida si raffredda abbastanza, una parte del vapore può condensare. Il punto di rugiada è la temperatura alla quale l’aria sarebbe satura mantenendo invariati pressione e contenuto di vapore acqueo (NWS: punto di rugiada e umidità).

È quindi più preciso ragionare su temperatura e umidità che immaginare l’aria come una spugna che diventa «piena». L’aria fredda non produce automaticamente nuvole: deve contenere abbastanza vapore e raggiungere le condizioni appropriate.

Un modo comune per raffreddarsi è salire. La pressione dell’ambiente diminuisce con la quota. Una porzione d’aria che sale si espande e, così facendo, si raffredda. Quando raggiunge la saturazione, possono formarsi goccioline di nube (NOAA: formazione delle nuvole).

Ecco perché non c’è contraddizione: l’aria può essere abbastanza calda vicino al suolo da salire, ma formare una nuvola più in alto proprio perché si raffredda durante il percorso.

Tre meccanismi che sollevano l’aria

La spinta iniziale può avere cause diverse. Il Centro per l’educazione scientifica di UCAR descrive, tra gli altri, questi casi:

1. Riscaldamento del terreno. Il sole scalda il suolo, che riscalda l’aria sopra di sé. Se questa è meno densa dell’aria circostante, può salire e favorire cumuli isolati.
2. Montagne o terreno in salita. Il vento porta aria umida verso un ostacolo. Se il terreno la costringe a salire e si raffredda abbastanza, si formano nuvole.
3. Un fronte meteorologico. Quando masse d’aria diverse si incontrano, l’aria può essere sollevata. A seconda della situazione si sviluppano strati estesi o nuvole con maggiore crescita verticale.

Sono esempi, non garanzie. Una montagna o un terreno soleggiato non bastano da soli: contano anche l’umidità e lo stato dell’atmosfera. Inoltre, salire non è l’unico modo per raffreddarsi fino alla saturazione.

Piccole particelle aiutano a formare le goccioline

Nell’atmosfera sono sospese particelle, per esempio di sale marino o polvere. Il vapore può condensare più facilmente su particelle adatte, dette nuclei di condensazione (UCAR).

Questo non trasforma la nuvola in una nube di polvere: i componenti visibili sono soprattutto goccioline d’acqua o cristalli di ghiaccio. Le particelle aiutano la formazione, ma non rendono automaticamente nuvolosa qualsiasi aria umida. Temperatura e umidità devono comunque essere adatte.

Perché la nuvola scompare mentre l’acqua resta

Ai bordi della nuvola si mescola spesso aria circostante più secca. Le goccioline possono allora evaporare. Anche un riscaldamento può favorire l’evaporazione. Se evapora più acqua di quanta ne aggiunga la condensazione, la nuvola si assottiglia e può dissolversi.

L’acqua non ha smesso di esistere: è di nuovo presente come vapore invisibile. La spiegazione di NOAA sottolinea questo continuo equilibrio tra condensazione ed evaporazione.

La forma cambia quindi attraverso più processi contemporanei: l’aria sposta la nuvola, in certi punti si formano nuove goccioline e altrove alcune evaporano. Un bordo sfrangiato non è soltanto un pezzo di «cotone nuvoloso» strappato via. La struttura visibile si rinnova continuamente.

Perché i cumuli hanno spesso una base piatta

In molti cumuli, l’aria che sale in condizioni simili raggiunge la saturazione all’incirca alla stessa quota. Lì inizia la formazione di goccioline visibili. Può quindi apparire una base relativamente piatta, con torri arrotondate nella parte superiore (NOAA: forme fondamentali delle nuvole).

La base non è un soffitto solido. La sua quota dipende anche dalla temperatura e dall’umidità dell’aria ascendente. Non tutte le nuvole hanno la stessa base e non ogni tipo assomiglia a un cumulo.

Segui una porzione d’aria immaginaria

Immagina aria umida sopra un prato al sole. È un esercizio schematico, non una descrizione del tempo di oggi:

• Vicino al terreno: l’aria contiene vapore, ma non è ancora satura. Non vedi una nuvola.
• Durante la salita: si espande e si raffredda. All’inizio l’acqua resta un gas.
• Alla saturazione: sulle particelle adatte si formano piccole goccioline. Molte insieme diventano visibili come nuvola.
• Al bordo: si mescola aria più secca e una parte delle goccioline evapora. Il bordo si assottiglia o scompare.

Per capire il principio non serve una quota fissa. Conta quando quella specifica aria raggiunge le condizioni adatte, non il superamento di un’altezza universale di formazione delle nuvole.

Osservare i cambiamenti senza trasformarli subito in una previsione

Scegli una piccola nuvola con un bordo ben visibile e guardala di nuovo dopo qualche minuto. Basta una breve nota:

1. Descrivi la forma: cumuli separati, filamenti sottili o uno strato ampio?
2. Distingui movimento e cambiamento di forma: si sposta l’intera nuvola oppure cresce o svanisce soprattutto un bordo?
3. Confronta base e sommità: la base resta simile mentre sopra compaiono nuove protuberanze?
4. Annota l’incertezza: descrivi ciò che vedi; la forma da sola non rivela l’umidità né l’intero processo di formazione.

Per esempio: «La nuvola si muove verso destra; il bordo sinistro si assottiglia e la sommità cresce». Dice più di «La nuvola si è rotta». Una sola nuvola non permette comunque di sapere con affidabilità se più tardi pioverà in quel luogo.

Collocare le nuvole nel contesto del globo

Con LiveGlobe 3D puoi ruotare e ingrandire il globo e attivare nel menu «live» la vista delle nuvole disponibile per il tuo accesso. Per l’app web è prevista l’autenticazione; il livello delle nuvole dipende dall’accesso premium e da dati esterni.

Confronta le grandi aree nuvolose con coste, continenti e oceani. Guardare dalla finestra offre la prospettiva locale, il globo aggiunge il contesto geografico. Per distinguere immagini delle nuvole, radar della pioggia e previsioni, consulta leggere le mappe meteo: nuvole, vento e orari dei dati.

Esplora le viste disponibili di LiveGlobe 3D con una domanda: Dove si sta formando una struttura visibile e quali processi potrebbero cambiarla?

Domande frequenti

Le nuvole sono gas o goccioline d’acqua?

La struttura visibile è composta da minuscole goccioline, cristalli di ghiaccio o entrambi. Il vapore acqueo è invisibile e può trovarsi anche in aria senza nuvole.

Il sole dissolve tutte le nuvole?

No. Il riscaldamento può favorire l’evaporazione, ma il sole può anche scaldare il terreno e stimolare aria ascendente e nuove nuvole. Il risultato dipende dalle condizioni.

Piove da ogni nuvola?

No. La presenza di goccioline non significa automaticamente che le precipitazioni raggiungano il terreno. Una vista delle nuvole non è quindi una misurazione della pioggia.