Le SCIE DI CONDENSAZIONE: spiegazione scientifica di un fenomeno nato con l’aviazione

𝑫𝒂 𝒄𝒐𝒔𝒂 𝒔𝒐𝒏𝒐 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒐𝒔𝒕𝒊 𝒊 𝒈𝒂𝒔 𝒅𝒊 𝒔𝒄𝒂𝒓𝒊𝒄𝒐 𝒅𝒆𝒈𝒍𝒊 𝒂𝒆𝒓𝒆𝒊?

𝑪𝒐𝒎𝒆 𝒔𝒊 𝒇𝒐𝒓𝒎𝒂𝒏𝒐 𝒍𝒆 𝒏𝒖𝒃𝒊 𝒊𝒏 𝒂𝒕𝒎𝒐𝒔𝒇𝒆𝒓𝒂?

Il concetto di umidità dell’aria è familiare a tutti, poiché una variazione di questa quantità comporta cambiamenti nelle sensazioni del nostro corpo. L’umidità relativa è un indice che ci dà informazioni su quanto vapore acqueo è contenuto in atmosfera, quando raggiunge il 100% si dice che l’aria è satura rispetto al vapore, cioè non può contenerne più. Non tutti sanno, però, che in atmosfera si possono raggiungere valori che vanno oltre la saturazione, quantificati dalla sovrasaturazione, un parametro che misura di quanto l’aria è oltre la saturazione. Per formare le goccioline che compongono le nubi serve però che il vapore acqueo condensi, cioè faccia una transizione di fase chiamata condensazione. La condensazione non avviene però istantaneamente, poiché a valori sempre più vicini alla saturazione in atmosfera iniziano a comparire piccoli aggregati di molecole allo stato liquido, che però si dissolvono molto velocemente a causa di urti oppure dell’agitazione termica. Raggiunta e superata la saturazione, quindi raggiunta la sovrasaturazione, le goccioline si fanno sempre più numerose, ma un attento bilancio energetico suggerisce che questi piccoli embrioni di goccia non sono stabili, cioè continuano a dissolversi, fino a sovrasaturazioni del 435%!. In atmosfera, tuttavia, le sovrasaturazioni sono molto piccole, nell’ordine dell’1 o 2%, quindi risulta impossibile la formazione di nubi. C’è un altro meccanismo che interviene per abbassare l’energia necessaria per la formazione di goccioline stabili anche alle sovrasaturazioni atmosferiche, la presenza di particelle estranee, i nuclei di condensazione.

𝑪𝒐𝒔𝒂 𝒔𝒐𝒏𝒐 𝒊 𝒏𝒖𝒄𝒍𝒆𝒊 𝒅𝒊 𝒄𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔𝒂𝒛𝒊𝒐𝒏𝒆?

Dopo una notte umida è comune trovare la carrozzeria delle macchine bagnata, anche se non si è avuta nebbia. Questo esempio è perfetto per comprendere il concetto di nucleo di condensazione: alle saturazioni atmosferiche, il vapore non è riuscito a condensare in aria, ma lo ha fatto sulle automobili. La carrozzeria ha così favorito il processo di condensazione, abbassando l’energia che deve essere spesa per formare goccioline. In atmosfera, ovviamente, non sono presenti superfici così ampie, ma in sospensione si trovano una grandissima quantità di particelle solide o liquide, chiamate aerosol. L’aerosol funge così da nucleo di condensazione, su cui viene a condensare il vapore acqueo atmosferico senza che ci sia la necessità di raggiungere sovrasaturazioni enormi.

𝑷𝒆𝒓𝒄𝒉é 𝒔𝒊 𝒇𝒐𝒓𝒎𝒂𝒏𝒐 𝒍𝒆 𝒔𝒄𝒊𝒆 𝒅𝒊 𝒄𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔𝒂𝒛𝒊𝒐𝒏𝒆?

Le scie di condensazione si formano principalmente all’arrivo di un fronte caldo, quando l’aria contiene abbastanza vapore fino alle alte quote, la cui presenza è testimoniata dai cirri, nubi formate esclusivamente da cristallini di ghiaccio a forma di piuma. Per la formazione delle scie di condensazione è necessario che il vapore sia almeno alla saturazione fino quasi alla tropopausa. Le scie di condensazione, nel caso in cui l’atmosfera lo consenta, possono perdurare anche delle ore e allargarsi seguendo le correnti a quella quota.

𝑳𝒆 𝒔𝒄𝒊𝒆 𝒅𝒊 𝒄𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔𝒂𝒛𝒊𝒐𝒏𝒆 𝒉𝒂𝒏𝒏𝒐 𝒓𝒊𝒑𝒆𝒓𝒄𝒖𝒔𝒔𝒊𝒐𝒏𝒊 𝒔𝒖𝒍 𝒄𝒍𝒊𝒎𝒂?