Le nevicate sono, senza ombra di dubbio, il fenomeno più gradito agli appassionati della meteorologia e agli amanti della natura in genere. Tuttavia, nel nostro paese, a bassa quota la neve è una presenza poco comune e l'aumento delle temperature osservato negli ultimi anni, correlabile con l'incremento della concentrazione dei gas ad effetto serra, l'ha resa ancora più rara.
L'origine della neve all'interno delle nubi è la stessa delle precipitazioni piovose, e su questo aspetto quindi non ci dilungheremo. Basti dire che alle medie latitudini quasi tutte le precipitazioni del semestre freddo nascono sottoforma di neve per poi fondere attraversando gli strati più caldi della troposfera. Se la colonna d'aria è sufficientemente fredda anche nei bassi strati la precipitazione giunge al suolo in forma solida o come miscuglio di pioggia e neve. Di norma con temperature prossime a zero gradi i singoli cristalli si aggregano fra loro formando fiocchi anche di grosse dimensioni, e infatti, talvolta, proprio la comparsa di fiocchi "giganti" segnala l'imminente trasformazione delle neve in pioggia, o l'opposto.
Anche se la massa d'aria (di solito nelle prime centinaia di metri dalla superficie) presenta degli strati con temperatura di poco superiore a 0 °C si può osservare ugualmente una nevicata. Non esiste una regola valida per tutte le circostanze, ma sappiamo che normalmente un fiocco di neve fonde quasi completamente dopo aver attraversato 300-500 metri di atmosfera a temperature positive. Se l'aria è molto secca la neve può percorrere una distanza maggiore prima di fondere poiché l'evaporazione richiede calore che viene sottratto sia al cristallo di ghiaccio, sia all'atmosfera. Inoltre durante una nevicata, specialmente se la precipitazione è intensa, il limite delle nevicate si abbassa, non solo per il raffreddamento seguito all'evaporazione, ma pure a causa del continuo assorbimento di calore dall'atmosfera da parte del ghiaccio in fusione (si veda l'approfondimento). In questi casi si possono formare anche notevoli spessori di atmosfera pressoché isotermi, in cui la temperatura è ovunque prossima a 0°, attraversati da una neve umida, "pesante" e appiccicosa.
Va da sé, per quanto detto, che in presenza di una colonna d'aria umida fin dal principio e di una precipitazione debole e fine, il passaggio dalla neve alla pioggia può avvenire perfino nel giro di poche decine di metri, come avrà certamente osservato chi frequenta la montagna.
Al suolo la neve si accumula interamente se la temperatura della superficie è inferiore a 0 °C o solo in parte se la quantità che precipita è superiore a quella che fonde. In media 1 mm di pioggia corrisponde a circa a 1 cm di neve fresca, ma con neve è fradicia, o molto polverosa, il rapporto può essere diverso.
Il manto di neve fresca, se sufficientemente spesso, riflette quasi tutta la radiazione solare nella banda del visibile e perciò la neve ci appare perfettamente bianca. Dal punto di vista della radiazione infrarossa, a onda lunga, la neve si comporta invece come un corpo nero, ed è dunque un buon emettitore-assorbitore di questo tipo di radiazione. Questo ci spiega come mai in montagna sui pendii che ricevono poca radiazione diretta, nelle giornate serene e asciutte la neve si mantiene a lungo fredda e polverosa anche con se la temperatura dell'aria è superiore a 0 °C.
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La penisola italiana ripresa da un satellite polare dopo le eccezionali nevicate sull'Italia centrale della fine di gennaio del 2005. |
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In alta montagna il vento è responsabile di pesanti incrostazioni di neve anche sulle superfici verticali, come le croci di vetta. |
Approfondimento
Ecco una stima dell'effetto della fusione dei fiocchi di neve sulla temperatura dell'aria. Supponiamo, per semplificare al massimo, che la precipitazione avvenga con un'intensità di 1 mm all'ora. Una colonna d'aria avente per base un metro quadrato viene quindi attraversata in un'ora da 1000 g di neve. Per fonderli completamente occorrono 80 calorie per ogni grammo di ghiaccio,
80 × 4,186 × 1000 = circa 335.000 joule
Se supponiamo, per semplicità, che la fusione avvenga in 1000 metri, assumendo come densità media dei primi 1000 metri di troposfera un valore di 1150 kg/m³ segue che il calore viene sottratto a 1150 kg di aria.
Dunque in media a un kg di aria vengono sottratti δQ = 335.000/1150 J di calore.
Infine, nota C, cioè la capacità termica dell'aria umida, che vale circa 1013, si ha per la variazione di temperatura δT:
δQ = C × δT da cui δT = 0,3 °C circa per ogni ora.
Nelle valli di montagna più strette laddove l'apporto di calore di calore da parte del vento è limitato, il meccanismo descritto è in grado di far scendere notevolmente il limite delle neve, quando la precipitazione è intensa, anche in presenza di condizioni di per sé poco favorevoli alle nevicate a bassa quota.
Lorenzo Danieli