Come si formano le nuvole?

Da dove arriva l'acqua delle nuvole?

L'acqua delle nuvole viene dal mare, dai laghi, dai fiumi, dalle pozzanghere e perfino dalle foglie degli alberi. Il Sole scalda l'acqua e una parte diventa vapore acqueo: un gas invisibile che si mescola all'aria.

Il vapore è sempre intorno a noi, anche in una giornata limpida. Non lo vediamo perché è un gas, come l'aria stessa. Lo noti solo quando torna liquido: per esempio quando una bottiglia presa dal frigorifero si copre di goccioline, o quando il vetro del bagno si appanna dopo la doccia.

Ecco il primo segreto: una nuvola non è vapore. È vapore che è già tornato acqua, in gocce così piccole che restano sospese.

Perché l'aria che sale si raffredda?

L'aria calda è più leggera di quella fredda, quindi sale, come la mongolfiera. Può salire anche perché il vento la spinge contro una montagna, oppure perché incontra una massa d'aria più fredda e le scivola sopra.

Più si va in alto, meno aria c'è sopra a premere. L'aria che sale si trova con meno pressione intorno, si espande e, espandendosi, si raffredda. Succede la stessa cosa quando spruzzi una bomboletta: il gas che esce si allarga e la bomboletta diventa fredda.

Il numero da ingegnere è questo: l'aria secca che sale si raffredda di quasi 10 gradi ogni chilometro. Ecco perché in montagna fa più freddo che al mare, e perché d'estate sulle cime puoi trovare la neve.

Lo puoi vedere con i tuoi occhi in una giornata d'estate. Al mattino il cielo è limpido; verso mezzogiorno il Sole ha scaldato il terreno, l'aria calda comincia a salire in bolle invisibili e, poco dopo, in cima a ogni bolla spunta un batuffolo bianco. Le nuvole hanno tutte la base alla stessa altezza, piatta come un pavimento: è la quota dove l'aria diventa abbastanza fredda da far condensare il vapore.

Come fa il vapore a diventare goccioline?

L'aria fredda riesce a tenere meno vapore di quella calda. Quando l'aria che sale arriva a una certa temperatura, il vapore in più è costretto a tornare liquido. Questo passaggio da gas a liquido si chiama condensazione.

Ma il vapore ha bisogno di un appoggio. Nell'aria ci sono granelli piccolissimi di polvere, sale marino, sabbia, fumo o polline. Si chiamano nuclei di condensazione e misurano circa due decimillesimi di millimetro. Il vapore si attacca a loro e forma una gocciolina.

Una gocciolina di nuvola è larga in media due centesimi di millimetro: servirebbero 50 goccioline in fila per fare un millimetro. Da sola è invisibile. Quando sono miliardi, insieme diffondono la luce del Sole e vediamo una forma bianca. Il motivo per cui sono bianche e non azzurre lo trovi in perché il cielo è blu.

Se in cima alla nuvola fa molto freddo, sotto lo zero, il vapore può diventare direttamente cristalli di ghiaccio. Le nuvole più alte e sfilacciate sono fatte proprio di ghiaccio.

Se l'acqua è pesante, perché le nuvole non cadono?

Una nuvola pesa tantissimo. Il Servizio geologico degli Stati Uniti ha fatto il conto per una nuvola a cumulo grande come un cubo di un chilometro per lato: contiene circa mezzo grammo d'acqua per metro cubo, cioè in tutto circa 500 tonnellate. Quanto un centinaio di elefanti!

Eppure non cade, perché quel peso è distribuito in miliardi di goccioline minuscole sparse in un volume enorme. Una gocciolina così piccola cade lentissima, circa un centimetro al secondo, e basta una leggera corrente d'aria che sale per tenerla su.

Le cose cambiano quando le goccioline si scontrano e si uniscono. Per fare una sola goccia di pioggia ne servono circa un milione. A quel punto la goccia è troppo pesante e cade: lo racconto in perché piove.

Perché le nuvole hanno forme così diverse?

Il primo a dare un nome alle nuvole fu l'inglese Luke Howard, un farmacista appassionato di meteorologia, nel 1802. Usò parole latine: cumulus, cioè mucchio, per i batuffoli gonfi; stratus, cioè strato, per le coltri grigie; cirrus, cioè ricciolo, per i filamenti alti; nimbus, cioè pioggia, per quelle che portano acqua.

Oggi i meteorologi riconoscono dieci tipi principali di nuvole. La forma dipende da come sale l'aria. Se sale in fretta, in colonne, nascono i cumuli, che possono crescere fino a diventare i giganteschi cumulonembi dei temporali. Se sale piano su una grande area, si forma uno strato uniforme.

La prossima volta che guardi il cielo, prova a riconoscerle: i cirri, sottili come capelli, sono quasi sempre i più alti, mentre gli strati grigi e bassi sono quelli che coprono il cielo per giornate intere.