07x04 Nuvole e precipitazioni atmosferiche

Nuvole e precipitazioni atmosferiche

​Lezione realizzata dal prof. Pietro Blu Giandonato @profgiando
Immagini credits Zanichelli ed.

Le nubi sono formate da goccioline d'acqua (<0,02 mm) per condensazione del vapore acqueo attorno a piccoli nuclei solidi (di condensazione) di pulviscolo atmosferico.
Le nubi si formano a una certa altezza dal suolo, a causa della risalita di aria umida più calda e meno densa che, sale, si espande e si raffredda.
A una certa quota la temperatura scende sotto il punto di rugiada (dew point), si formano le gocce d'acqua. Ecco perché le nubi spesso hanno una base piatta.

La formazione delle nubi

Cumulonembi - Nuvole a forte sviluppo verticale, si formano a partire da una singola bolla d'aria molto calda e umida (frecce rosse), che sale rapidamente anche fino a migliaia di metri di altezza, da un'area ristretta della superficie terrestre. La nube è circondata da aria più fredda (frecce blu) che, scendendo, ne modella la forma a chioma di albero. I cumulonembi possono arrivare fino alla tropopausa (11 km); sono tipici delle zone calde e causano i temporali della stagione estiva alle nostre latitudini.

La formazione delle nubi

Strati - Sono nuvole a sviluppo orizzontale, formate da aria calda e umida che sale da un'ampia area della superficie terrestre fino a raggiungere uno strato d'aria più fredda e densa che, impedendo l'ulteriore risalita, la costringe ad allargarsi al di sotto di esso. Si formano soprattutto in inverno quando l'aria che sale dal suolo non è troppo calda. Costituiscono spesso coperture nuvolose continue, che non portano necessariamente pioggia.

La formazione delle nubi

Cirri - Sono nubi sfilacciate che si formano in alta quota (e non coprono tutto il cielo), chiamate cirri per la loro forma a ciuffo e sono costituite da aghetti di ghiaccio anziché da gocce d'acqua. Di solito non portano brutto tempo ma possono anticiparlo.

La formazione delle nubi

Multiple Choice

Sono nubi basse che formano distese uniformi e grigie a meno di 1 km di quota

• Cumuli

• Strati

• Cirri

• Cumulonembi

Multiple Choice

Sono nubi intorno ai 2 km di quota, di colore bianco e a forma di cavolfiore

• Cumuli

• Strati

• Cirri

• Cumulonembi

Multiple Choice

Sono nubi alte e sfrangiate, filamentose, mediamente a 10 km di quota

• Cumuli

• Strati

• Cirri

• Cumulonembi

Multiple Choice

Sono nubi grandi e a forte sviluppo verticale, portano pioggia

• Cumuli

• Strati

• Cirri

• Cumulonembi

La nebbia è costituita da minuscole goccioline che si formano per condensazione nello strato d'aria a contatto col suolo, quando questo è più freddo dell'aria umida soprastante. Accade prevalentemente in inverno. Durante il dì il suolo è caldo e accumula umidità, durante la notte il suolo si raffredda rapidamente e l'umidità dell'aria a contatto con esso condensa, soprattutto al mattino presto.

La nebbia

Sempre d'inverno, quando l'aria calda e umida del giorno rimane a contatto con il suolo freddo, se durante la notte si raggiungono temperature molto basse, l'acqua può condensare sulle superfici delle foglie d'erba formando gocce d'acqua, la rugiada. Se la temperatura scende al di sotto degli 0°C la rugiada congela, formando piccoli aghi di ghiaccio, la brina.

La rugiada e la brina

Durante il dì, il sole scalda sia l'atmosfera che il suolo, la temperatura dell'aria decresce salendo di quota, in questo modo l'aria può salire e in città portare via l'inquinamento dovuto a polveri e gas di scarico. In queste condizioni l'aria rimane abbastanza pulita e non si forma condensazione del vapor acqueo.

L'inversione termica

D'inverno, durante la notte il suolo può raffreddarsi rapidamente, raffreddando anche lo strato d'aria a contatto, mentre uno strato intermedio di aria rimane caldo. L'aria più in quota è comunque fredda, pertanto si verifica una inversione termica a qualche decina di metri di quota. L'aria calda, carica di smog rimane intrappolata tra due strati d'aria fredda.

L'inversione termica

Le precipitazioni sono costituite da acqua che cade dalle nuvole sotto forma di pioggia, neve o grandine.
La pioggia è formata da gocce d'acqua di diametro tra 1 e 3 mm.

La neve è acqua che precipita in forma solida quando la temperatura atmosferica è inferiore a quella di congelamento (0°C). In figura la quota di congelamento è la linea rossa tratteggiata.

Le precipitazioni atmosferiche

La grandine sono chicchi di ghiaccio, che precipitano violentemente dalle nubi temporalesche (o cumuIonembi), spesso insieme alla pioggia. In queste

nuvole, molto sviluppate in altezza, le differenze di temperatura tra parte alta e parte bassa sono notevoli e si creano forti moti convettivi che provocando lo scioglimento e congelamento ripetuto dei chicchi di ghiaccio, che poi precipitano al suolo quando sono troppo grandi da essere sostenuti dai moti convettivi.
I chicchi di grandine hanno dimensioni che vanno da pochi millimetri a svariati centimetri di diametro.

Le precipitazioni atmosferiche

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Si forma durante le notti fredde, per condensazione dell'aria molto umida a contatto con il suolo.

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Forma gocce d'acqua sulla superficie delle foglie, per condensazione dell'umidità dell'aria

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Si forma sulla superfice delle foglie per congelamento di piccolissime gocce d'acqua, quando la temperatura dell'aria scende sotto gli 0°C

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E' un fenomeno che può avvenire d'inverno, quando si forma uno strato d'aria calda in quota

Open Ended

Spiega qual è il meccanismo di formazione delle nubi e della pioggia

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