Le nuvole sono collezioni visibili di minuscole gocce d'acqua liquida, cristalli di ghiaccio o una miscela di entrambi, sospese nell'atmosfera quando l'aria umida si raffredda e il vapore acqueo si condensa su particelle microscopiche.
Le nuvole iniziano quando l'aria contenente vapore acqueo si raffredda fino al suo punto di rugiada e si verifica la condensazione su particelle di aerosol come polvere, sale marino o polline.
L'umidità che alimenta le nuvole proviene dall'evaporazione in superficie e dalla traspirazione da parte delle piante; insieme questi processi sono spesso indicati come evapotraspirazione.
L'aria viene sollevata e raffreddata da una serie di meccanismi - convezione dal riscaldamento superficiale, sollevamento frontale quando le masse d'aria si scontrano, sollevamento orografico sul terreno e convergenza su larga scala nei sistemi meteorologici - e ogni meccanismo tende a produrre forme di nubi e strutture verticali diverse.
Anche il raffreddamento radiativo della superficie durante la notte può portare alla formazione di nubi basse, mentre le fonti di umidità locali, come i laghi o i campi irrigati, possono favorire lo sviluppo di nubi nelle vicinanze.
I meteorologi classificano le nubi principalmente in base alla loro altitudine e alla loro forma di base. I grandi gruppi di altitudine sono le nubi alte, medie e basse, più una categoria separata per le nubi con forte sviluppo verticale:
I nomi delle nubi possono essere combinati per descrivere caratteristiche miste (ad esempio, nimbostratus per le nubi stratiformi spesse e portatrici di pioggia) e l'aspetto varia in base all'illuminazione, al cielo di fondo e al contenuto di umidità.
All'interno di una nube, minuscole goccioline e cristalli di ghiaccio interagiscono costantemente. Le gocce crescono per condensazione e per collisione e coalescenza con altre gocce; nelle nubi calde, questo processo di collisione-coalescenza può produrre gocce di pioggia.
Nelle nubi a fase mista, dove coesistono ghiaccio e acqua superraffreddata, il processo Bergeron fa crescere i cristalli di ghiaccio a scapito delle goccioline d'acqua, portando spesso alla formazione di neve o ghiaccio che poi si scioglie in pioggia sotto gli strati più caldi.
La concentrazione di aerosol, la distribuzione delle dimensioni delle gocce e la presenza di nuclei di ghiaccio influenzano il fatto che una nube produca pioviggine, pioggia continua, neve o nessuna precipitazione. Il profilo di temperatura, i moti verticali e lo spessore delle nubi determinano il percorso microfisico dominante.
Le nubi hanno un ciclo di vita: iniziazione, crescita, maturità e dissipazione. Le nubi convettive dipendono dalle correnti ascensionali; se le correnti ascensionali sono forti e sostenute, le nubi si sviluppano verticalmente e possono sviluppare precipitazioni e turbolenza.
Il trascinamento, ovvero la miscelazione dell'aria circostante più secca in una nube, può limitare la crescita e favorire l'evaporazione e il decadimento.
I ponti nuvolosi frontali e stratiformi dipendono maggiormente dalla portanza e dalla convergenza dell'umidità su larga scala e spesso persistono più a lungo su una regione. I fattori locali, come il riscaldamento superficiale, la topografia e l'umidità, determinano la durata e l'evoluzione delle nubi.
Le nuvole sono fondamentali sia per il tempo a breve termine che per il clima a lungo termine.
Riflettendo la luce solare, le nuvole aumentano l 'albedo planetario ed esercitano un'influenza di raffreddamento; assorbendo e re-irradiando l'energia infrarossa dalla superficie, esercitano un'influenza di riscaldamento.
Il fatto che un particolare strato nuvoloso abbia un effetto netto di riscaldamento o raffreddamento dipende dall'altitudine, dallo spessore, dalla fase delle particelle e dall'ora del giorno. Le nuvole basse e spesse tendono a raffreddare la superficie riflettendo la luce solare, mentre quelle alte e sottili tendono a riscaldare intrappolando la radiazione in uscita.
Poiché i feedback delle nuvole amplificano o smorzano le variazioni di temperatura, sono una delle principali fonti di incertezza nelle proiezioni climatiche.
Le nuvole sono osservate a molte scale e con molti strumenti.
Osservatori addestrati descrivono il tipo e la copertura delle nuvole da terra; i ceilometri stimano l'altezza della base delle nuvole; le radiosonde misurano i profili verticali di temperatura e umidità che indicano dove si possono formare le nuvole; i radar meteorologici rilevano le idrometeore e la struttura delle precipitazioni; i satelliti forniscono un'ampia copertura con canali visibili, infrarossi e a microonde che rivelano l'altezza della sommità delle nuvole, la fase e il movimento.
Il lidar e i sensori remoti avanzati possono tracciare il profilo di nubi sottili e strati di aerosol che sono difficili da vedere con gli strumenti convenzionali.
I modelli meteorologici numerici utilizzano queste osservazioni per inizializzare le previsioni e per rappresentare i processi delle nuvole, anche se la parametrizzazione delle nuvole a scala di griglia del modello rimane impegnativa.
Le nuvole influenzano molte attività umane e industrie.
In aviazione influenzano la visibilità, la turbolenza e il rischio di formazione di ghiaccio; per l'energia solare modulano la produzione fotovoltaica e l'incertezza delle previsioni; in agricoltura le nuvole alterano l'evapotraspirazione, l'ombreggiamento e la tempistica e la quantità delle precipitazioni; per la gestione delle risorse idriche i modelli di precipitazione guidati dalle nuvole determinano l'afflusso dei bacini idrici e il rischio di inondazioni.
Le osservazioni delle nuvole sono fondamentali anche per la valutazione della qualità dell'aria, la pianificazione di eventi all'aperto e la risposta alle emergenze in caso di forti temporali.
Pubblicato:
25 settembre 2025
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