Piove da più di 10 giorni ininterrottamente e la domanda che anche oggi mi sono posta è: ” Quanta acqua può contenere il cielo?”

La pioggia gioca un ruolo importantissimo nel ciclo dell’acqua, nel quale il liquido che evapora dagli oceani si condensa nelle nuvole e cade di nuovo a terra, poi ritorna negli oceani con le correnti e i fiumi per ripetere di nuovo il ciclo. Una nube è formata da miliardi di goccioline d’acqua, ciascuna delle quali è a sua volta formata da circa 550 miliardi di molecole d’acqua. Queste goccioline sono il risultato dell’evaporazione dell’acqua da oceani, mari, corsi d’acqua dolce, vegetazione e suolo. Il vapore acqueo  viene quindi portato verso l’alto da correnti ascendenti; salendo, l’aria si raffredda e raggiunge la saturazione. Tuttavia questo non è sufficiente per provocare la condensazione del vapore, dato che la goccia d’acqua formatasi tende a sua volta ad evaporare. In condizioni normali non si potrebbe avere la condensazione del vapore e quindi la formazione di nubi, neanche in presenza di sovra saturazioni del 500%. Fortunatamente, nell’aria sono presenti particelle di pulviscolo e cristalli di ghiaccio che agiscono come “nuclei igroscopici” o “di condensazione” che promuovono e agevolano la trasformazione di stato delle particelle di vapore.

Le precipitazioni e quindi la pioggia possono avvenire però solo quando la forza peso risulterà maggiore della resistenza offerta dal moto ascendente che ha portato alla formazione della nube stessa e che tende a mantenere le goccioline in sospensione. Occorrono centinaia di milioni di goccioline di nube per formare una goccia di pioggia.

I due principali meccanismi di formazione sono:

Accrescimento per coalescenza

Questo fenomeno accade nelle cosiddette nubi calde con temperatura superiore a 0 °C. Le goccioline di nube più grandi, spinte verso l’alto dalle correnti ascendenti, collidono con le goccioline più piccole e in seguito a ciò, aumentano di dimensioni. Una volta raggiunto il diametro di 200 µm, le correnti ascensionali non sono più in grado di mantenerle in sospensione e quindi cominciano a cadere, ingrandendosi ulteriormente.

Processo Bergeron-Findeisen

Nelle cosiddette nubi fredde, immerse nell’atmosfera a temperature inferiori a 0 °C, il processo avviene a causa dei nuclei glaciogeni che attraggono su sé stessi le goccioline di vapore, formando microcristalli di ghiaccio. Questi s’ingrandiscono attirando le molecole di vapore, che perdono così più molecole per l’evaporazione di quante non ne perdano i microcristalli di ghiaccio. Questo è dovuta al differente valore della tensione di vapore del ghiaccio o dell’acqua liquida. Con questo processo si producono cristalli di ghiaccio di qualche centinaio di micrometri, che risultano grandi abbastanza per cadere dalla nuvola. Durante la caduta questi cristalli possono ingrandirsi ancora per coalescenza, sia urtando gocce e goccioline sopraffuse, sia scontrandosi con altri cristalli. Una volta usciti dalla nube, se la temperatura rimane negativa o poco superiore allo zero cadono come cristalli di neve, altrimenti si trasformano in gocce di pioggia.

Dunque alla domanda ” Quanta acqua può contenere il cielo?” la rispsta è ” Infinita grazie al ciclo dell’acqua”.

Nuova domanda: “Quando smetterà di piovere?”.

Basta guardare l‘animazione dal satellite.