Alle volte ci affascinano con i loro suoni e i loro colori, ma alle volte possono essere distruttivi soprattutto per i raccolti: i temporali sono uno dei fenomeni meteorologici principali che caratterizzano le nostre estati.
In maniera molto generale il meccanismo che comporta la formazione di un temporale è il sollevamento di aria molto umida dal suolo fino a una quota di 800 – 1500 metri, dove il raffreddamento per espansione dell’aria determina la condensazione del vapor d’acqua al suo interno. Questo fenomeno di condensazione sprigiona un’ingente quantità di calore necessario alla massa d’aria per continuare il suo percorso verso l’alto, fino a raggiungere delle quote superiori ai limiti della tropopausa.
Andiamo ad affrontare in maniera più tecnica quale sia la genesi di un temporale di calore, ossia di un temporale che si sviluppa a causa di condizioni di instabilità locali che danno origine a della “bolle” d’aria calda. Si parte dal presupposto che il riscaldamento del suolo non avviene omogeneamente in quanto i suoli non assorbono o riflettono tutti alla stessa maniera. Il calore in eccesso assorbito dalle zone viene eliminato attraverso lo strato d’aria immediatamente sovrastante il suolo, dove si innesca una bolla d’aria calda che aumenta le sue dimensioni grazie al continuo afflusso di calore e vapore al suo interno. Questa bolla d’aria si stacca dal suolo iniziando il suo cammino verso l’alto ed espandendosi gradualmente pian piano che si aumenta di quota; questa espansione porta ad un raffreddamento della massa di 1 grado ogni 100 metri ,definito raffreddamento adiabatico secco, e terminerà quando la bolla d’aria avrà una temperatura uguale a quella dell’ambiente circostante.
Inoltre per lo sviluppo di una nube temporalesca oltre all’instabilità che si viene a creare nello strato prossimo al suolo, bisogna che la termica sia carica di umidità. L’importanza del vapor d’acqua è necessaria sia per la formazione delle innumerevoli gocce di pioggia , sia per dare l’ulteriore spinta verso l’alto per raggiungere la quota e la tipica struttura da cumulonembo.
Il vapor d’acqua grazie al raffreddamento dovuto all’espansione della colonna d’aria porta quest’ultima a raggiungere la quota di condensazione intorno
agli 800 – 1500 metri. Ora la massa d’acqua nei suoi processi di raffreddamento non seguirà più l’adiabatica secca, ma bensì l’adiabatica satura ed il calore latente che si sviluppa durante la condensazione rilascia una notevole quantità di calore e quindi di energia che permette alla termica di salire molto più rapidamente accelerando i processi di espansione e raffreddamento. Il processo di salita si arresta nel momento in cui tutta l’energia si è esaurita ossia tutto si è convertito in nubi e precipitazioni.
Schema di un temporale
All’interno della nube temporalesca si vanno a innescare delle correnti interne: la corrente inflow è quella calda e umida che alimenta la nube dal basso. L’ulteriore sviluppo della nube è assicurato dal processo di entrainement definito dal risucchio d’aria laterale che alimenta nuovamente la nube con un nuovo apporto di vapor d’acqua.
Vi è presente anche una corrente interna ascendente, detta updraft, che raggiunge il massimo della velocità a una quota pari ai 2/3 della nube. La massa d’aria arrivata al top e terminata la spinta interna, genera il fenomeno dell’outflow ossia una corrente che fuoriesce dal cumulonembo.
Altro fenomeno che si va a sviluppare è quello della micro raffica o down flow, ossia forti venti discendenti causati dalle forti evaporazione che si sviluppano alla base della nube, determinando un’aria molto densa che precipita bruscamente al suolo. Queste correnti uscenti dal basso del cumulonembo si propagano in maniera orizzontale con forti velocità.
Articolo a cura di Noemi Visicchio