Le nubi e la nebbia
Quando l'aria è satura di vapore, per abbassamento della temperatura dell'aria o per aggiunta di altro vapore acqueo, il vapore presente in eccesso condensa: si formano così delle goccioline finissime di acqua, che danno origine alle nubi (se la condensazione avviene a una certa quota) o alla nebbia (se la condensazione avviene a livello del suolo).
Le nubi
Le nubi sono masse d'aria satura di vapore acqueo, in cui sono sospese numerose goccioline d'acqua (di dimensioni comprese tra i 20 e i 50 millesimi di millimetro) e spesso anche cristalli di ghiaccio. Il numero e le dimensioni delle goccioline dipendono dalla presenza nella massa d'aria dei cosiddetti nuclei di condensazione, cioè di particelle finissime come quelle che costituiscono il pulviscolo atmosferico, minuti cristalli di sali o sostanze inquinanti: quanto più numerosi sono i nuclei di condensazione, tanto più numerose e di piccole dimensioni sono le goccioline d'acqua che si formano. Alle medie e alle alte latitudini, è possibile che le parti più alte delle nubi si trovino a una temperatura minore di 0 °C, per cui le goccioline solidificano in piccoli cristalli di ghiaccio.
- Una nube può formarsi per afflusso di vapore acqueo in una massa d'aria oppure per raffreddamento dell'aria fino alla temperatura di condensazione del vapore acqueo, secondo diversi meccanismi:
per raffreddamento convettivo, che si determina quando una massa d'aria, riscaldata per contatto con la superficie terrestre, diventa più leggera, sale nella troposfera e, salendo, si raffredda (la temperatura scende di 1 °C ogni 100 m d'altezza); per raffreddamento sinottico, che avviene quando si incontrano due masse d'aria a diversa temperatura (l'aria più fredda, quindi più densa, tende a collocarsi sotto quella più calda, che invece si solleva e si raffredda); per raffreddamento orografico, che si verifica quando una massa d'aria, spostandosi, incontra un rilievo montuoso ed è costretta a risalirne i pendii e in tal modo si raffredda.
Le nubi possono essere classificate in base alla loro altezza e il base al loro aspetto.
In base all'altezza a cui si formano, si distinguono: nubi basse (sino a 2 km al di sopra della superficie terrestre), nubi medie (tra 2 e 6 km) e nubi alte (da 6 a 13 km).
In base al loro aspetto, si distinguono tre tipi fondamentali di nubi:
- i cumuli, nubi bianche, separate le une dalle altre, dense, con sviluppo verticale, con la base piatta e la parte superiore a forma di cavolfiore;
gli strati, così chiamati perché formano uno strato grigio uniforme, a frammenti o continuo; i cirri, piccole nubi generalmente alte, a strisce e di colore bianco, che contengono spesso cristalli di ghiaccio, data l'altezza a cui si formano.
La classificazione più completa delle nubi è quella proposta dall'Organizzazione Meteorologica Mondiale, che divide le nubi in 10 generi e numerose specie e varietà (tab. 17.4).
La nebbia
La nebbia è una massa d'aria satura di vapore acqueo, che si forma vicino al suolo e che, rispetto alle nubi, presenta spessore minore e contiene goccioline d'acqua di dimensioni più piccole. La condensazione del vapore acqueo è dovuta in questo caso alla differenza di temperatura che si instaura tra il suolo e l'aria sovrastante: in base ai meccanismi con i quali ciò avviene, si distinguono nebbie da advezione e nebbie da irraggiamento.
Le nebbie da advezione si possono originare quando masse d'aria fredda permangono al di sopra di un suolo o di una massa d'acqua relativamente più caldi, oppure quando i venti portano aria umida e calda sopra a suoli o masse d'acqua più freddi.
Le nebbie da irraggiamento si formano al calar del Sole, quando la temperatura del suolo comincia a diminuire in seguito a perdita di calore per irraggiamento; successivamente, anche l'aria sovrastante si raffredda e il vapore acqueo in essa contenuto condensa, originando la nebbia. Il fenomeno è più evidente con cielo sereno (perché maggiore è la perdita di calore per irraggiamento, mancando la copertura nuvolosa che riflette le radiazioni emesse dalla Terra) e in zone ricche di masse d'acqua (laghi, fiumi ecc.), perché maggiore in questo caso è l'evaporazione che rende l'aria più umida.
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