Perché la neve è così leggera e soffice?

La pioggia inizia generalmente il proprio viaggio sotto forma di neve. Ma allora perché talvolta le molecole di vapore acqueo lasciano improvvisamente una nube e cadono sotto forma di nebbia, pioggia torrenziale o bianca e soffice neve?

Nei primi decenni del Novecento alcuni fisici e meteorologi, come Tor Bergeron, ipotizzarono che alla base del meccanismo che causa una precipitazione atmosferica vi dovesse essere un catalizzatore. Ovvero una sostanza in grado di innescare un processo senza variare la propria composizione. Anche quando fa molto caldo, le nubi presenti alle grandi altitudini contengono al loro interno migliaia di minuscoli cristalli di ghiaccio (i catalizzatori), che si ingrandiscono man mano che intercettano le molecole di vapore acqueo presenti nell’aria.

Le gocce d’acqua pura contenute in una nube non congelano a 0 °C, grazie alle particolari condizioni di pressione e alle loro dimensioni infinitesimali, possono mantenere lo stato liquido anche a -40 °C. Quando queste gocce d’acqua vengono “investite” da un cristallo di ghiaccio, presente in una nube, congelano all’istante trasformandosi rapidamente in neve. E’ un processo pressoché istantaneo, che porta al congelamento di milioni di gocce d’acqua. Non a caso, ogni fiocco di neve che cade può provenire da centinaia di migliaia di minuscole gocce d’acqua che, sotto forma di cristalli di ghiaccio, si collegano in un reticolo di forma esagonale. Ogni fiocco contiene più aria che acqua congelata, per questo motivo in assenza di vento, può impiegare molto tempo per precipitare al suolo.

Perché nevichi, l’aria deve essere al di sotto del punto di congelamento e, dal momento che lo è raramente, la neve di solito si scioglie strada facendo diventando pioggia. Quando la temperatura dell’aria al suolo è vicina a quella di congelamento può formarsi il nevischio, una mistura di pioggia e cristalli di neve. La temperatura al suolo ideale per una bella nevicata è generalmente compresa tra 0 °C e -4 °C. Temperature più basse prevedono spesso una minore umidità dell’aria, che non favorisce le precipitazioni. La neve può scendere molto copiosamente, ricoprendo il suolo anche nel giro di poche ore. Schiacciata dai nuovi fiocchi, la neve al suolo si compatta perdendo progressivamente l’aria intrappolata al suo interno. Il soffice e leggero manto bianco si trasforma così in uno strato ghiacciato sempre più solido e pesante.

La grandine è invece provocata dalle nubi temporalesche, che possono trovarsi anche a 16mila metri d’altezza. I cristalli di ghiaccio vengono trascinati verso l’alto e il basso dalle violente correnti di convezione all’interno delle nubi. Questi rapidi movimenti fondono i cristalli per ricompattarli in grumi sempre più grossi di ghiaccio, finché non raggiungono un peso sufficiente per precipitare a terra.