Guida alle nuvole: come sono fatte e come influenzano il meteo

Chi non ha mai guardato le nuvole fluire nel cielo, magari steso sul prato? Hanno forme diverse, a volte sembrano oggetti o animali, e perfino profili di persone. Allora, vediamo che cosa sono in meteorologia questi fenomeni atmosferici ed i vari tipi di nuvole.

Cosa sono le nuvole

Si sviluppano nella troposfera è la parte dell’atmosfera e sono formate da goccioline d’acqua molto piccole o da cristalli di ghiaccio (da 1 a 100 micron di diametro) ottenuti dalla condensazione del vapore acqueo contenuto nell’atmosfera intorno a minuscole impurità, chiamate nuclei di condensazione (cristalli di sale marino, pollini, prodotti inquinanti).

Possono essere finissime goccioline di acqua allo stato liquido (nuvole di goccioline) se la temperatura è sopra lo zero, o cristalli di acqua allo stato solido (nuvole di ghiaccio o cristalli di neve) se la temperatura è inferiore allo zero.

Può essere una nube calda, se si forma a temperature positive, nube fredda se si è creata a temperature negative. In certi casi, per nubi a notevole sviluppo verticale sarà mista, cioè avrà una parte inferiore a temperature oltre lo zero e la parte superiore a temperatura sotto lo zero.

L’aspetto di una nuvola si caratterizza per la sua forma, la consistenza, la trasparenza, l’opacità e il colore, che possono variare a seconda della temperatura e delle condizioni atmosferiche.

Come si formano le nuvole

Nell’atmosfera, oltre ai gas (azoto, ossigeno e anidride carbonica), è presente anche acqua, sotto forma di vapore acqueo. La presenza di molte molecole di vapor acqueo, oltre una certa soglia, satura l’aria, che non riesce più a contenerle. Per questo le molecole di vapore che non trovano spazio, si condensano, trasformandosi in goccioline d’acqua o ghiaccio.

Tale fenomeno varia in funzione della temperatura e della pressione dell’aria stessa. Infatti, la quantità di vapore che l’aria può contenere (numero di molecole di vapore) dipende dalla questi due fattori: più l’aria è calda, maggiore sarà la quantità di vapore presente.

Trovando l’aria satura di vapore, quello in eccesso deve condensare, e si trasforma così in minuscoli droplet d’acqua, talmente vicini da unirsi e formare la nuvola.

La saturazione del vapore e la condensa di quello in eccesso che porta alla.formazione della nuvola può dipendere da:

• aumento della quantità di vapore presente nell’aria (nubi da umidificazione), per esempio quando l’aria passa su grandi superfici ricche d’acqua come mari, oceani, foreste.
• diminuzione della temperatura dell’aria (nubi da raffreddamento) che, raffreddandosi, diminuisce di volume e restringe lo spazio a disposizione per le molecole di vapore. Per esempio quando l’aria cede calore ad un’altra superficie e si raffredda oppure essendo calda è più leggera e si muove verso l’alto, cedendo il posto ad aria fredda più leggera.

Perchè si vedono le nuvole

Le singole goccioline che formano la nube sono di per se invisibili, ma il loro accumulo (migliaia di unità per litro d’aria) le rende visibili, perchè la luce non riesce più a passare indisturbata.

Così viene in parte diffusa e in parte riflessa, e all’occhio umano appare la nuvola.

Tipi di nuvole: i nomi

L’attuale sistema internazionale di classificazione delle nuvole è basato sulla lingua latina e fu creato nel 1803 dal meteorologo dilettante Luke Howard.

L’Organizzazione Meteorologica Mondiale (OMM) ne riconosce attualmente dieci tipi diversi (classificazione di base), distinti in base all’altitudine a cui si formano e al loro aspetto generale. Ognuno si distingue per forma e colore.

La forma si ripete, sebbene con dimensioni diverse, a seconda della tipologia. Il colore, invece, è dato dal meccanismo di rifrazione della luce e dipende dalla densità della nube stessa.Ognuna di queste tipologie rappresenta e causa un fenomeno atmosferico ben preciso. Riconosciamole insieme.

Ci sono tre grandi famiglie basate sulla forma:

• cirri
• cumuli
• strati

Ma si possono classificare anche per l’altitudine in cui si formano e per lo sviluppo su più strati dell’atmosfera.

• Alta quota. Cirri, cirrocumuli e cirrostrati, sono nuvole dello strato superiore, appaiono tra i 6 e i 13 km di altitudine alle nostre latitudini. Sono fatti di cristalli di ghiaccio.
• Media altitudine. Altocumuli e altostrati, sono nuvole presenti da 2 a 7 km di altezza. Sono costituiti essenzialmente da goccioline d’acqua.
• Bassa altitudine. Stratocumuli e strati sono nuvole che si sviluppano tra il suolo e 2 km di altitudine.
• Sviluppo verticale. Nembostrati, cumuli e cumulonembi sono nuvole a sviluppo verticale che possono occupare più altitudini contemporaneamente.

Tipi di nuvole di alta quota

I cirri: le nuvole lunghe

Si presentano in forma di filamenti lunghi e riccioli bianchi e sono costituiti da cristalli di ghiaccio che li rendono traslucidi.

Appaiono tra i 6 km e i 12-13 km di altitudine e non danno alcuna precipitazione. Inoltre, difficilmente indeboliscono la luminosità del sole. Sembrano filamenti bianchi, come piume allungate.

La loro disposizione permette di conoscere la direzione del vento in quota. Si formano generalmente nei cieli limpidi.

Un gran numero di cirri indica sia l’arrivo di una corrente calda che la fine di un temporale.

Sono responsabili del riscaldamento notturno, ovvero dell’effetto serra. Più sono sottili. più assorbono la luce, e ne riflettono poca.

I cirrocumuli: le pecorelle

Si tratta di nubi alte raggruppate in piccoli elementi: il famoso cielo a pecorelle.

Dense, di colore bianco e prive di ombreggiature, sono quasi interamente costituite da cristalli di giaccio. Da non confondere con l’altocumulo che è 5 volte più largo del cirrocumulo.

Appaiono a circa 7 km di altitudine. Non danno alcuna precipitazione, ma sono indice di aria fredda e instabile in quota. Talvolta indicano l’arrivo di un fronte caldo con successivo maltempo.

Cirrostrati: le nuvole sfilacciate

Sono un tipo di cirro. La loro forma è però quella di un velo sfilacciato come uno strato. Presenti alla stessa altitudine dei cirrocumuli, formano un velo che copre tutto il cielo, ma non fanno scomparire le ombre sul terreno perché il loro spessore è troppo sottile.

Sottili e di colore biancastro-lattiginoso, si formano con l’avanzata di un fronte caldo o freddo ma non generano precipitazioni.

Sono le uniche nuvole che formano un alone intorno al sole o alla luna. Non danno precipitazioni.

Tipi di nuvole di media altitudine

Gli altocumuli: le nuvole a fiocco

Si sviluppano o tra i 2 km e i 5 km d’altezza ed  il loro spessore è compreso tra 0,5 km e 3 km. Sono formate da goccioline d’acqua ma non danno precipitazioni.

Essendo formati da piccole gocce d’acqua o cristalli di ghiaccio a circa – 25°, sono responsabili delle concrezioni di ghiaccio sulle superfici degli aeroplani.

Presentano una forma a fiocco di cotone compatto e si presentano in gruppi che tendono a punteggiare il cielo. Talvolta si accompagnano ad altostrati o cirrostrati, ma più spesso si presentano come una serie di strisce, compatte e parallele, con tipica conformazione a onda, il cui spessore è relativo ed irregolare.

Più alti e scuri dei cirrocumuli, questi fiocchi hanno un’ombra propria. Colore e luminosità variano dal bianco al grigio.

La presenza di altocumuli indica un prossimo cambiamento del tempo, talvolta accompagnato dall’arrivo di temporali.

Esiste una variante che sono l’altocumulus lenticularis a forma di disco volante.

Altostrati: le nuvole azzurre

Sono nubi medie (dai 2 ai 6 km di altitudine) e formano una coperta grigio-azzurrognolo che copre il cielo e lascia passare il sole. Ma a differenza dei cirrostrati, non causano un alone. E sono abbastanza spessi da tenere il terreno in ombra.

Spesse e di grande estensione, indicano l’avvicinarsi di una perturbazione data da uno scontro tra un fronte caldo ed uno freddo.

Sono fatti di goccioline d’acqua e cristalli di ghiaccio. Quando sono spessi, possono portare pioggia o neve.

Tipi di nuvole di bassa altitudine

Gli stratocumuli: le nuvole rotonde

Nuvole basse di colore grigio biancastro con alcune zone grigio scuro, gli stratocumuli si presentano in strati di ammassi tondeggianti, grandi, scure, arrotondate, di solito in gruppi, linee o onde,

Generalmente piuttosto spessi, annunciano l’arrivo del bel tempo. Queste nuvole tipicamente invernali, raramente si associano piogge, eventualmente leggere e neve, ma di scarsa durata.

Situati tra 0,5 km e 2 km, sono costituiti da goccioline d’acqua e hanno uno spessore compreso tra 0,2 km e 2 km.

Gli strati: le nuvole coprenti

Nuvole molto basse e uniformi che danno origine al cosiddetto “cielo coperto” o nebbia alta.

Generalmente grigio scuro o con sfumature bianche, coprono uniformemente il cielo in modo orizzontale. Possono provocare pioggerellina o nevicate deboli.

Il loro spessore (due volte più spesso in inverno che in estate) può essere sufficiente ad evitare che il sole penetri nello strato.

Tipi di nuvole a sviluppo verticale

Nembostrati: le nuvole verticali

Nubi medie ma a sviluppo verticale, i nembostrati hanno un colore che va dal grigiastro al nero. Di consistenza spessa, si tratta delle classiche nubi da temporale nelle giornate caldo-umide.

Originano infatti venti forti e precipitazioni abbondanti e di media intensità, che possono durare anche giorni.

Queste nuvole molto spesse (tra 1 km e 6 km di spessore), sono miste, composte da goccioline d’acqua alla base e cristalli di ghiaccio (le loro cime possono raggiungere gli 8 km di altitudine) in cima.

Formano uno strato grigio, molto scuro alla base, il cui contorno è offuscato da frequenti e durature precipitazioni. Spesso sono accompagnate da nuvole ancora più basse, che circolano molto rapidamente.

Cumuli: le nuvole corte

Queste nuvole, che si sviluppano con un’altitudine compresa tra 150 e 600 m per la base e 2 km per la cima, sono dette anche comoli. Sono le nuvole spumose dell’immaginario. Si uniscono infatti in globuli o grumi a sviluppo verticale, ma con base e testa piatti.

A piccolo e medio sviluppo, nelle ore più calde i cumuli si mantengono di modeste dimensioni. Talvolta isolati, hanno colore bianco abbacinante al sole e grigiastro all’ombra, ma non portano il maltempo.

Quanto più l’aria diventa instabile, tanto più il loro sviluppo avverrà in verticale, rendendoli più spessi e rugosi. Possono così trasformarsi in cumulonembi, che causano precipitazioni.

Sono nuvole separate, costituite da goccioline d’acqua i cui contorni sono ben definiti. La base può essere orizzontale e grigia, ma la cima, di un bianco brillante, è in boccio, ha un aspetto cotonoso. Mentre si muovono nel cielo, mascherano il sole per un breve periodo di tempo.

I cumulonembi: le nuvole a pennacchio di vulcano e a panna montata

Il cumulonembo è a sviluppo verticale, fino a medie altitudini (base a 300 m e cima tra i 4 e i 13 km di altitudine).

L’aspetto è simile a quello di un pennacchio di vulcano con base orizzontale larga e piatta, di color grigio scuro, con sfumature che vanno dal verde al giallo in caso di grandine, e sommità a forma di incudine.

Queste nuvole, nate da violenti movimenti verso l’alto, sono composte da cristalli di ghiaccio nella loro parte superiore. Generandosi in condizioni di forte instabilità atmosferica, possono dare vita a rovesci e temporali di grande intensità, con fulmini e vento forte.

Pertanto, costituiscono un pericolo per il volo a vela ed il volo libero. Sono visibili tipicamente d’estate, nelle ore più calde delle giornate umide.

La tipica nube “a panna montata” è un cumulonembo non ancora sviluppato per intero. come la loro parte superiore. Sono gli unici a causare condizioni meteorologiche violente come piogge pesanti, fulmini, grandine e tornado.

Tipi di nuvole particolari

Ci sono anche tipi di nuvole davvero inusuali: sono le cosiddette nubi madreperlacee, che si formano a grandi altitudini (tra i 15 ed i 25 km, nella stratosfera), ed esclusivamente nelle regioni polari.

Hanno l’aspetto di altocumuli con forma a lente a più strati, o di cirri di colore pallido che assume iridescenze colorate con alba e tramonto.

Sono infatti visibili durante le prime e le ultime ore della giornata, e si formano più raramente in Artide, a causa di forti venti sottostanti.

Durante la stagione estiva, presso le regioni polari si manifestano anche le nubi nottilucenti o nubi polari mesosferiche.

Si trovano ancora più in alto (tra i 74 e gli 85 km, cioè nella mesosfera), e sono visibili solo dopo il tramonto, quando i raggi solari le illuminano da sotto e gli strati più bassi dell’atmosfera sono in ombra.

Filiformi e ramificate, sembra che il loro numero aumenti con il diminuire delle macchie solari; si ipotizza infatti che la loro nascita possa essere dovuta al cambiamento climatico.

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