Le meteore sono tutti quei fenomeni meteorologici che avvengono al suolo o nell'atmosfera e si possono suddividere in idrometeore, litometeore, fotometeore ed elettrometeore.

Con il termine generico di idrometeore è indicato qualsiasi fenomeno meteorologico, osservabile nell'atmosfera o al suolo, che abbia origine dalle modificazioni del vapore acqueo che si trasforma in un insieme di particelle d'acqua, liquide o solide, in sospensione (nubi) o in caduta (precipitazioni). A parte le nubi, di cui abbiamo già trattato la principali idrometeore sono: la pioggia, la pioviggine, la neve, la grandine, la nebbia, la rugiada, la brina, la galaverna, il vetrone, gli uragani, i tornado, i mulinelli e le trombe marine.

PIOGGIA

Abbiamo visto che la pioggia (come altre forme di precipitazioni) nasce in seno a nubi particolari e che è soprattutto il valore della temperatura a determinare la caduta di pioggia o di cristalli d'acqua. Le prime hanno un diametro medio di 1/100 di millimetro a causa di tale piccolissima dimensione non riescono a giungere al suolo, essendo la caduta un effetto della forza di gravità. Potrebbero giungere in terra, se le goccioline avessero un diametro di almeno 1/5 di millimetro e se l'aria fosse assolutamente calma, dato che, per percorrere in caduta 800 metri, dovrebbero impiegare 16 ore. Quando le goccioline di nube diventano abbastanza grosse per poter cadere, allora si chiamaano goccioline di pioggia (un gocciolina di pioggia contiene un milione di volte più acqua di una gocciolina di nube).

Le cause della formazione della pioggia sono due: la coalescenza e un altro processo.

Primo processo: la coalescenza. La prima causa è attribuita ai minutissimi cristalli di ghiaccio presenti nelle parti più alte delle nubi, ove la temperatura è al di sotto degli 0°c, e al vapore acqueo che, depositandosi sui cristalli di ghiaccio, li fa ingrossare e poi cadere. Prima di giungere al suolo, i cristalli di ghiaccio possono incontrare strati d'aria a temperatura inferiore agli 0°c e allora, in superficie, arriverà neve. Se lo strato d'aria che attraversano è però superiore agli 0°c, il ghiaccio fonde e al suolo arriverà pioggia.

Secondo processo: avendo le goccioline di nube dimensione diverse, le più grosse si spostano più lentamente nell'aria turbolenta, assumendo traiettorie diverse da quelle delle goccioline più piccole. I tal modo, goccioline grosse e piccole si scontrano, si ingrandiscono e finiscono per cadere sotto forma di pioggia. E' questa la principale causa della pioggia che cade da nubi basse stratiformi.

Infine, un ultimo discorso. La pioggia può anche essere provocata con ghiaccio secco finemente polverizzato che provoca la cristallizzazione delle goccioline di nube e poi la coalescenza, oppure bruciando ioduro d'argento; questo gas, salendo nelle nubi, agiscono come il ghiaccio secco (questo deve essere proiettato con un aereo). Il secondo modo, più economico, necessita però delle condizioni favorevoli alla pioggia.

PIOVIGGINE

La pioviggine cade dallo stratus relativamente denso e così basso da toccare talvolta il suolo e formare la nebbia. Nonostante le piccolissime dimensioni delle gocce, può fornire considerevoli quantità d'acqua, fini 1 mm all'ora. E' una precipitazione molto uniforme, costituita esclusivamente di gocce d'acqua di diametro inferiore a 0,5 mm, molto vicine le une alle altre.

NEVE

Si dà il nome di neve alle precipitazioni in forma di cristalli o di aghi di ghiaccio isolati o riuniti in fiocchi. I cristalli hanno la forma di stelle a sei punti (sistema esagonale) con ramificazioni e talvolta contengono gocce d'acqua in sopraffusione. Se la temperatura è molto bassa, la neve è formata da aghi di ghiaccio lunghi e sottili. I fiocchi si formano quando la neve attraversa strati d'aria a temperature prossime agli 0°c. A queste condizioni, i cristalli fondono in parte e si agglomerano fra di loro. La neve in fiocchi è riscontrabile soltanto alle latitudini temperate. I fiocchi più grandi, aventi fino a 6 cm di diametro e composti da centinaia di cristalli singoli, si formano tra temperature comprese tra 0° e 2°c. Se la temperatura sale anche di poco, i fiocchi si sciolgono per dare pioggia o quella neve parzialmente sciolta detta acquaneve. Il fatto che le più intense nevicate avvengono quando la temperatura è attorno a 0°c rende molto difficile la previsione della neve visto che un lieve aumento di temperatura può tramutare, come già detto, la neve in pioggia. Infine, si può avere pioggia anche se la temperatura è -1°c (anche se è difficile), quando l'umidità è molto alta o ci sono correnti calde piuttosto vicino al suolo che non permettono alla neve di giungere al suolo ma di arrivarci sotto forma di pioggia. La neve, come la pioggia, è quasi sempre benefica. A parte lo spettacolo suggestivo che offre, il suo accumularsi costituisce riserve idriche molto importanti. Inoltre, ricoprendo il terreno, lo protegge dal gelo e favorisce lo sviluppo della vegetazione. La neve è pessima conduttrice di calore; ciò spiega il fatto che, pur essendo lo strato superficiale a temperature molto al di sotto degli 0°c, lo strato a immmediato contatto cl terreno si conserva a temperature superiori. Il processo di formazione dei cristalli di neve è simile a quello delle goccioline d nube con la differenza che, mentre queste ultime si formano attorno a nuclei di condensazione costituiti da particelle igroscopiche (solubili), i cristalli

AA. Un bello scenario prodotto dalla neve

di neve hanno bisogno di nuclei solidi (insolubili) quali particelle microscopiche di argilla, cenere e sabbia; inoltre la temperatura della nube deve essere compresa tra -10° e -20°c. Nelle alte latitudini, e se l'aria è soprassatura, a -40°c, la neve può formarsi anche i assenza di nuclei solidi.

NEVE GRANULOSA O NEVISCHIO

E' una precipitazione che cade dallo stratus e talvolta da un banco di nnebbia. Si presenta in piccoli granuli di ghiaccio bianchi od opachi, di diametro inferiore al millimetro. Se i granuli cadono sul terreno duro non rimbalzano e non si spezzano. La precipitazione di nevischio è, di solito, di lieve entità. Si può avere nevischio anche con cielo poco nuvoloso (cioè di copertura inferiore a 1/4 al momento dell'osservazione) quando la temperatura dell'aria è molto bassa.

NEVE TONDA

E' una precipitazione di granelli di ghiaccio, bianchi e opachi, di forma sferica e talvolta conica, con diametro che può raggiungere i 5 mm. Se i granuli cadono su terreno duro, rimbalzano e spesso si frantumano. Questa precipitazione ha luogo quando la temperatura al suolo si avvicina agli 0°c ma anche sino ai 6°c siccome cadono più velocemente dei fiocchi. La neve tonda che si presenta sotto forma di rovesci misti a neve proviene generalmente cumulonimbus (ma anche nimbostratus e altostratus) e si forma quando parte dei cristalli di ghiaccio, che si trovano nella sommità della nube, cadono prima che il processo di formazione del ghiaccio sia completo. Sembra che alla crescita dei granelli di neve tonda contribuisca il fenomeno della sublimazione.

GRANDINE

E' una precipitazione solida, a forma di chicchi, di diametro tra 5 e 50 mm. I chicchi di grandine hanno origine come palline di neve tonda oppure come gocce di pioggia gelate, che salgono e scendono nelle violente correnti d'aria della nube temporalesca e s'ingrossano quando le goccioline di nube vi si congelano sopra. La struttura a strato spesso visibile nei chicchi rileva questo movimento verso l'alto e verso il basso, che continua fino a quando la spinta ascensionale non può sorreggere il chicco, e questo cade fuori dalla nube. Gli strati riflettono anche il differente tipo di deposizione a ciascun livello. A temperature molto basse le goccioline si congelano molto rapidamente, intrappolando molte bollicine d'aria che danno origine a ghiaccio bianco. A temperature più alte il congelamento avviene più lentamente e si forma ghiaccio trasparente. I chicchi grandi presentano spesso struttura a cipolla, dato che sono pressoché sferici con strati alternati di ghiaccio bianco e trasparente. Ciò significa che i chicchi devono essere passati su e giù attraverso strati a temperature diverse. Per mantenere un frammento sospeso per i 10 minuti circa che occorrono per formare un chicco grande, sono necessarie correnti ascensionali superiori ai 110 Km/h. Sebbene normalmente sferici o quasi, i chicchi possono avere forme bizzarre. Addirittura sono stati riferiti casi di creature viventi, come le rane, cadute sulla terra inglobate in pezzi di grandine: probabilmente in precedenza aspirate in aria dalle fortissime correnti ascensionali di tornado. Il record di grandezza lo detiene un chicco di ben 766 grammi e 44 cm di circonferenza caduto a Coffeyville in Kansas (USA). Infine, la zona maggiormente colpita dalla grandine è il Nord America.

GRANUCOLA

E' una precipitazione di granuli di ghiaccio, trasparenti o translucidi, di forma sferica o irregolare, il cui diametro è inferiore a 5 mm. Se cadono sul suolo duro rimbalzano e fanno sentire un rumore caratteristico. Possono essere costituiti da granuli di neve ricoperti di un sottile strato di ghiaccio oppure possono derivare da gocce di pioggia congelata o da fiocchi di neve quasi interamente fusi e poi ricongelati in prossimità del suolo. Le nubi che danno origine alla granucola sono generalmente cumulonimbus, altostratus e nimbostratus. Questa meteora è frequente nei temporali di primavera e d'autunno ed è connessa a forti correnti convettive.

NEBBIA

E' una sospensione, negli strati dell'atmosfera vicini al suolo, di minutissime goccioline d'acqua talmente addensate da ridurre la visibilità orizzontale a meno di 1 chilometro. Allo stesso fenomeno si dà il nome di foschia quando la visibilità va oltre il chilometro. Affinché la nebbia si formi, è necessario che nell'aria ci siano delle particelle igroscopiche (nuclei di condensazione); inoltre l'umidità relativa deve raggiungere il 100%. Talvolta si può avere nebbia anche con umidità relativa inferiore al 100%; ciò accade quando l'aria è inquinata da residui volatili, igroscopici, di lavorazioni industriali. Le nebbie possono essere di irraggiamento, di avvezione e di sollevamento su un pendio. Esaminiamo brevemente questi tre casi.

Nebbia di irraggiamento: si forma solo e quando in una località concomitano: a) cielo sereno o poco nuvoloso; b) quasi assenza di vento; c) aria fredda e molto umida negli strati più bassi, secca e calda in altitudine; d) natura pianeggiante del terreno. Questo tipo di nebbia è dovuto all'abbassamento della temperatura del suolo a causa dello irraggiamento del calore della superficie nell'atmosfera. Ecco il meccanismo del fenomeno: durante la notte il suolo, specialmente quando la temperatura è bassa, perde una parte del calore fornitogli dal Sole; questa perdita di calore, non compensata adeguatamente dalla successiva radiazione solare, fa sì che il suolo si raffreddi sempre si più. Se l'aria è molto umida, il raffreddamento porta alla sua saturazione. Se in una porzione di aria satura la temperatura si abbassa anche di un paio di gradi, una parte del vapore acqueo si condensa e diviene visibile sotto forma di goccioline in sospensione. La nebbia di irraggiamento si instaura quando il cielo è sereno o poco nuvoloso, cioè in presenza di situazioni meteorologiche dove, a motivo del debole gradiente barico, il vento è debole o nullo. Al contrario, un cielo coperto da nuvolosità stratiforme, limitando l'irraggiamento del calore del suolo, quindi la diminuzione della temperatura, può ostacolare la formazione della nebbia. Lo spessore di queste nebbie dipende dallo stato di turbolenza dell'aria; in aria perfettamente immobile, la condensazione ha luogo soltanto in prossimità del suolo e difficilmente le nebbie si spingono oltre i 100 metri di altitudine.

Nebbia di avvezione: si forma quando un'aria calda e umida, spostandosi su una superficie fredda, abbassa la sua temperatura. A differenza di quella di irraggiamento, la nebbia di avvezione può spingersi fino a 500 metri di altitudine e formarsi anche in presenza di vento.

Nebbia di sollevamento: si stabilisce quando l'aria, risalendo un pendio, si raffredda.

Da quanto si è detto si possono trarre alcune conclusioni. Fintanto che permane, su una data regione, un anticiclone e la temperatura si mantiene su valori piuttosto bassi, le zone che, di solito, sono soggette alla nebbia continueranno ad esserlo. La nebbia sarà tannto più fitta quanto più bassa sarà la temperatura del suolo. Ma anche dopo lo sfaldamento dell'anticiclone si potrà avere ancora nebbia, se l'aria calda e umida da S/E o da S/O transiterà su una zona dove la temperatura sia piuttosto bassa.

RUGIADA

E' un deposito di goccioline d'acqua sugli oggetti a causa della condensazione diretta del vapore acqueo contenuto nell'aria, quando questa si raffredda al di sotto del punto di rugiada. Si tratta di un raffreddamento per irraggiamento che si verifica, di solito, durante le notti serene. Se il cielo è nuvoloso, è più difficile che la temperatura scenda sotto al punto di rugiada o anche se c'è vento il formarsi di questa meteora viene sfavorita perché l'aria fredda si mescola con quella calda soprastante.

BRINA

Nelle situazioni anticicloniche, l'intenso raffreddamento notturno durante le notti calme e serene, a causa dell'irraggiamento, può provocare il deposito, su oggetti non troppo elevati, di cristalli di ghiaccio sotto forma di scaglie, di aghi o di piume. Il deposito può essere costituito in parte da goccioline di rugiada soprafusa e in parte da ghiaccio formatosi direttamente per sublimazione del vapore acqueo. La formazione della brina è ostacolata, oltre che dalla presenza di nubi e di vento, anche dalla nebbia dato che questa idrometeora riduce il raffreddamento del suolo per irraggiamento.

GALAVERNA

A differenza della brina, che si forma in atmosfera limpida, la galaverna ha bisogno di nebbia e di temperatura molto bassa. E' un deposito di ghiaccio prodotto da gocce di nebbia soprafuse a contatto con oggetti solidi a temperatura inferiore agli 0°c. Il deposito si ingrossa nel lato degli oggetti esposti al vento; si forma raramente su terreno pianeggiante, più spesso sulle cime dei monti.

VETRONE

E' costituito di uno strato di ghiaccio, compatto e liscio, generalmente trasparente, proveniente dal congelamento di gocce di pioggia soprafusa. Si forma su superfici a temperatura inferiore o leggermente superiore agli 0°c. Si può avere vetrone anche a terra con pioggia normale che congela su terreno molto freddo oppure può nascere da neve fusa per schiacciamento prodotto dal traffico; di solito però esso si forma sui rami degli alberi a qualsiasi altezza dal suolo o su cavi elettrici e telefonici.

URAGANO

L'uragano, tifone o ciclone tropicale, è il componente individuale più spettacolare della macchina meteorologica terrestre: è, infatti, un sistema a spirale con venti furiosi e formazioni nuvolose che danno luogo alle piogge più violente note sulla Terra. Eppure, paradossalmente, proprio al centro dell'uragano c'è una piccola zona, l'occhio, in cui venti sono leggeri, il cielo limpido e l'aria calda. Gli uragani sono, in sostanza, cicloni a grande scala, ma queste enormi tempeste hanno anche due requisiti fondamentali: calore e umidità; di conseguenza si sviluppano soltanto ai tropici; tra le latitudini 5° e 20° N e S e in regioni dove la temperatura dell'acqua supera i 30°c. Quasi sempre gli uragani si muovono all'inizio verso ovest, poi curvano, allontanandosi dall'equatore e si abbattono sulla terraferma con risultati disastrosi, oppure proseguono al di sopra degli oceani fino a sorvolare acque superficiali fresche esaurendosi naturalmente. Le condizioni atmosferiche e oceaniche favoriscono lo sviluppo degli uragani, soprattutto durante l'estate e l'autunno. Le regioni in cui tali manifestazioni sono più frequenti sono il Pacifico nord- occidentale, il golfo del Bengala, l'Oceano Indiano sud-occidentale (Maddagascar e le isole Mauritius e nei mari a nord dell'Australia. Non ci sono mai due uragani esattamente uguali, ma uno tipico può avere 600 chilometri di diametro, con venti che convergono a spirale verso il centro a velocità pari a 180 Km/h; il diametro dell'occhio può variare da 6 a 40 chilometri. A volte la pressione è inferiore a 950 mb ma questi sono dati che possono benissimo variare. Infatti al centro del tifone "Tip" la pressione registrata fu di 870 mb (la più bassa mai registrata), la massima velocità del vento fu di 300 Km/h e il diametro dello uragano fu di 2200 chilometri. Considerevoli anche le quantità d'acqua: nel Baguio (Filippine) in un solo giorno ci furono 1170 mm di pioggia. Il formarsi di un uragano è dovuto, molto sommariamente, al calore latente che il vapore acqueo (dell'oceano) libera quando condensa e che fa riscaldare l'aria circostante. Questa inizia a salire e diventa più calda e, riscaldandosi, sale ancora più velocemente. Questo fatto, a sua volta, richiama altra aria calda carica di umidità, che sale anch'essa e libera ancora più calore. Una volta instaurata questa reazione a catena, la "macchina energetica" è in moto finche essa esaurirà il suo "combustibile", cioè l'aria calda e umida "aspirata" dall'oceano.

Infine parliamo dell'occhio dell'uragano. Esso è di solito sgombro da nubi e contiene una colonna d'aria calda che scende lentamente. Al livello del suolo c'è un piccolo aumento di temperatura, ma nella media atmosfera, circa al livello dei 500 mb (a quota 5500 metri circa) la temperatura nell'occhio può essere anche di 18°c più alta rispetto allo stesso livello sul margine esterno dell'uragano. Questo nucleo caldo è la parte essenziale dell'uragano, poiché, dato che l'aria calda è meno densa della fredda, essa esercita minor pressione: quel nucleo pertanto tiene in vita il centro di bassa pressione della tempesta, che a sua volta attira l'aria dall'esterno verso la base dell'uragano. Poche persone hanno potuto assistere allo spettacolo di vedere l'occhio del ciclone sopra se stessi. Il vento è lieve, il cielo sulla verticale è sereno, oppure appena chiazzato di piccole nubi, l'aria calda, umida e opprimente, qualche fulmine va da nube a nube e si è completamente circondati da un muro di nubi.

TORNADO

Nessuna tempesta atmosferica è paragonabile al tornado in quanto a violenza concentrata e distruttiva. Come l'uragano, il tornado consiste in una massa d'aria instabile che ruota furiosamente e che sale rapidamente intorno a un centro di bassa pressione; ma le somiglianze finiscono qui. Mentre un uragano ha in genere un diametro di 600 chilometri, un grande tornado ha un diametro di 500 m e uno piccolo anche meno di 50 m. Mentre però i danni causati da un uragano sono vasti e diffusi, la loro gravità non eguaglia la devastazione totale, seppur concentrata, che segna il cammino di un tornado. La velocità del vento non è possibile da registrare ma con varie analisi si è arrivato a pensare che il vento raggiunga velocità comprese tra i 270 e 360 Km/h e, in piccoli mulinelli secondari che si formano attorno al principale, anche di più, fino ai 450 Km/h. Il vento, comunque, non è l'unica forza devastatrice all'opera in un tornado. La pressione al centro di un tornado è estremamente bassa (anche questa impossibile da registrarla con precisione), perciò, quando la tempesta passa sopra a un particolare luogo, si verifica una improvvisa e nettissima caduta di pressione. Se ciò accade al di sopra di un edificio, il risultato è che la pressione all'interno della struttura si trova di colpo a essere molto superiore a quella esterna e l'edificio letteralmente esplode. Un altro pericolo è la presenza di violente correnti ascensionali, spesso tante impetuose da sbalzare persone e bestiame a notevoli distanze e, a volte, così furiose da alzare da terra perfino camion e locomotive. Granelli di sabbia e sassolini possono essere scagliati con la forza di proiettili, tanto da penetrare profondamente nelle carni; fili di paglia possono conficcarsi come frecce in muri di legno e nemmeno un edificio può offrire sufficiente riparo contro grandi travi e lamiere di tetti che volano roteando e rimbalzando per le vie della città. Quasi sempre appare come uno spaventoso cono nero che pende sino al suolo da una nube egualmente nera, sbucante in lontananza dalla semioscurità e spesso accompagnato o seguito da tuoni, fulmini e violenti rovesci di pioggia o grandine. I tornado possono presentarsi ovunque ma sono di gran lunga più violenti e frequenti nella regione delle Grandi Pianure degli Stati Uniti: in particolare modo nella "viale dei tornado", la fascia di territorio che va dal Texas, attraverso il Kansas e l'Illinois, fino al Canada. I tornado possono presentarsi in ogni periodo dell'anno, ma sono più frequenti da aprile a settembre e gli Stati Uniti subiscono circa duecento tornado ogni anno. Per la formazione dei tornado tutto quel che serve è una forte corrente ascendente che si mantenga per parecchi minuti. L'aria al suolo affluisce precipitosamente e il primo stadio è completato. Le masse d'aria in superficie sono dotate di una certa rotazione naturale dovuta al moto della Terra e, quando l'aria converge, la rotazione viene concentrata in una spirale che si va restringendo sempre più, mentre la velocità del movimento aumenta enormemente. I tornado ruotano quasi sempre con moto ciclonico, cioè in senso antiorario nell'emisfero nord e orario in quello sud. Quando poi, occasionalmente, i tornado si presentano in coppia, uno di essi ruota in modo anticiclonico, anche se l'esatto meccanismo non è stato ancora chiarito. Se l'aria che sale è anche umida oltre che calda, il vapore acqueo si condensa e libera il calore latente: ciò aumenta la spinta ascensionale dell'aria e la fa salire ancora più in fretta. Se l'aria in quota è secca, oltre che fredda, l'aria in ascesa diventa ancora più instabile e le correnti ascensionali vengono ulteriormente accelerate. In condizioni normali, l'aria fredda e secca non rimane mai al di sopra dell'aria calda e umida. Ciò può accadere solo se la direzione dei venti ai due livelli è molto diversa, così che una corrente d'aria fredda e secca è costretta ad attraversarne una d'aria calda e umida. Mentre questa situazione è rara in gran parte del mondo, essa è piuttosto comune nella parte centrale del Nord America, favorita dalla presenza delle Montagne Rocciose e dell'aria calda e umida del Golfo del Messico.

MULINELLI

I mulinelli di polvere sono simili a piccoli tornado e la loro forza è abbastanza intensa da ribaltare roulotte e provocare gravi danni a edifici. Sono abbastanza comuni durante giorni molto caldi in molte regioni aride o semiaride del mondo. La dinamica dei mulinelli è molto simile a quella dei tornado anche se il sistema non è connesso in alcun modo con le nubi. L'energia del mulinello proviene dall'intenso riscaldamento del terreno asciutto e dello strato d'aria in contatto con esso. Quando le bolle d'aria calda salgono e l'aria al suolo viene aspirata, si sviluppano correnti convettive, in cui la rotazione si concentra e accelera per dar luogo al mulinello. Il fuoco ovviamente è un efficiente generatore di forti correnti ascendenti d'aria. Come è prevedibile, gli incendi tendono a produrre i propri mulinelli, detti mulinelli di fuoco. Se un mulinello terrestre, vagando, viene a trovarsi sull'acqua, può trasformarsi in un mulinello d’acqua ma questo tipo di vortice svanisce rapidamente, poiché la fonte di calore viene a mancare. Certi mulinelli d'acqua si formano quando aria fresca si sposta al di sopra di una superficie d'acqua calda; questo, tuttavia, è insolito, perché in genere il terreno è più caldo dell'acqua.

TROMBE MARINE

Una tromba marina è semplicemente un tornado marino, che si forma in condizioni molto simili a quelle del tornado terrestre e anche più facilmente, se il mare è caldo. Una superficie marina calda agevola la formazione delle trombe in due modi: primo riscaldando l'aria vicina alla superficie; secondo, assicurando un facile rifornimento di umidità. Entrambi i fattori si aggiungono a una qualunque instabilità dell'atmosfera, e quindi promuovono lo sviluppo di un vortice. Come le nubi, le trombe marine si muovono con velocità differenti, tipicamente comprese fra 18 e 36 Km/h. Il diametro della tromba può essere anche solo 1 metro, oppure può raggiungere i 200 metri. Di norma le trombe marine durano da 15 a 30 minuti. Spesso la tromba si contorce qua e là e questo indica che la sua energia sta diminuendo: appena la colonna si avvolge su sé stessa comincia a disgregarsi, per l'impossibilità di mantenere l'aria in rotazione. Le trombe marine non raggiungono mai l'intensità di certi tornado, ma si presentano forti e frequenti nel Golfo del Messico e nelle isole Bahamas, mentre nelle altre zone del mondo (infatti le trombe marine si possono sviluppare in quasi tutti i mari) esse sono meno frequenti e intense. Le trombe marine si presentano spesso in "famiglie", in cui è comune averne tre o quattro nella stessa zona a pochi minuti l'una dall'altra; è stato descritto il caso in cui ce n'erano cinquanta visibili contemporaneamente.

Con il termine generico di litometeore si intende un insieme di particelle solide, prive di acqua, in sospensione nell'atmosfera o sollevate dal vento. Sono litometeore la caligine e la tempesta di polvere o di sabbia. Queste non hanno significato per gli scopi della meteorologia applicata ma sono comunque fenomeni meteorologici.

CALIGINE

E' una sospensione nell'aria di minutissime particelle secche, invisibili ad occhio nudo, e sufficientemente numerose da dare all'aria un aspetto opalescente e ridurre la visibilità (di solito non inferiore al chilometro). Uno strato denso di caligine sta ad indicare una probabile inversione della temperatura al di sotto dei 1500 metri. Spesso le particelle che compongono la caligine sono così minute da causare la diffusione differenziata della luce contribuendo ad accentuare i colori del sorgere del Sole e del suo tramonto. La caligine non si forma se l'umidità relativa dell'aria è superiore al 95%. Essendo questa meteora prodotta anche da residui volatili di lavorazioni industriali, nelle grandi città o in prossimità di esse la visibilità può essere, talvolta, notevolmente ridotta.

TEMPESTA DI POLVERE E SABBIA

Insieme di particelle di polvere o di sabbia violentemente sollevate dal suolo, da venti forti e turbolenti fino a grandi altezze. La parte anteriore di una tempesta di polvere o di sabbia può assumere lo aspetto di una gigantesca muraglia (muro di polvere o di sabbia). La formazione di queste tempeste è in stretta relazione con la variazione diurna della temperatura. Durante la notte, anche venti di oltre 70 Km/h non sono in grado di provocare tali tempeste.

Le fotometeore sono fenomeni luminosi prodotti da rifrazione, riflessione, diffrazione della luce del Sole o della Luna. Possono essere osservate fotometeore con cielo sereno (miraggio), con cielo parzialmente nuvoloso (alone o corona) o durante la presenza di idrometeore (arcobaleno). Descriveremo anche l'aurora polare. Anch'essi, esclusi l'alone e la corona, non hanno significato per gli scopi della meteorologia applicata. Ce ne occupiamo brevemente per completezza d'informazione.

ARCOBALENO

E' un insieme di archi colorati, dal violetto al rosso, prodotti dalla luce del Sole su uno schermo formato di pioggia o di nebbia. La distanza delle gocce dall'osservatore può variare da pochi metri a molti chilometri. La causa del fenomeno è la rifrazione, accompagnata da dispersione, che i raggi solari subiscono passando attraverso le gocce di pioggia o di nebbia (foto AB). Nell'arcobaleno principale, il violetto è all'interno e il rosso all'esterno; nell'arcobaleno secondario, meno luminoso del principale, il rosso è all'interno e il violetto all'esterno.

CORONA SOLARE E LUNARE

Le corone sono anelli colorati di piccolo diametro (angolo compreso fra 1° e 10°) che si formano attorno al Sole o alla Luna tutte le volte che una nube di lieve spessore ottico (esempio: altostratus) passa davanti ai due astri. Al contrario di quanto comunemente si pensa, la corona è indizio di miglioramento del tempo quando il suo raggio è grande. Se il raggio è piccolo ciò significa che è in atto un forte processo di condensazione, ma non significa necessariamente che sta per arrivare il cattivo tempo. Il fenomeno della corona è dovuto alla diffrazione della luce attraverso le goccioline di una nube sottile.

ALONE

La riflessione e la rifrazione della luce solare o lunare attraverso i piccoli cristalli di ghiaccio costituenti i cirrostratus danno luogo al fenomeno dell'alone. E' un anello luminoso con al centro il Sole o la Luna, il cui raggio è visto sotto un angolo di 22° circa (l'angolo sotteso dalla lunghezza della mano posta verticalmente). Attorno al Sole la fascia è iridata e attorno alla Luna è biancastra. Attorno al primo alone si può talvolta osservare un secondo alone, che allora è detto grande alone (visto sotto un angolo di 45°). Poiché il fenomeno è caratteristico dei cirrostratus sta ad indicare l'avvicinarsi del cattivo tempo.

MIRAGGIO

Fenomeno ottico che si verifica nei paesi caldi e che è dovuto all'incurvamento che i raggi luminosi subiscono, quando attraversano un'atmosfera non omogenea. Il tipo più comune di miraggio è il miraggio inferiore e consiste nell'illusione di vedere l'immagine di oggetti lontani capovolti come se si riflettessero in uno specchio d'acqua. Ciò si verifica soprattutto nei deserti quando la densità dell’aria negli strati vicini al suolo risulta invertita rispetto alla condizione normale. Accade allora che, negli strati bassi, i raggi luminosi vengono ad avere un forte incurvamennto con la convessità verso i basso, invece del normale incurvamento con la convessità verso l'alto.

AURORA POLARE

Mentre il campo magnetico terrestre s'inarca allontanandosi dal luogo d'origine (poli magnetici nord e sud situati rispettivamente nel Canada settentrionale e nell'Antartide), esso cattura particelle atomiche, protoni ed elettroni, emessi dal Sole nel vento solare. A mano a mano che le particelle scendono, ad altezze tra i 100 e i 300 chilometri interagiscono con le molecole presenti nella parte superiore rarefatta dell'atmosfera terrestre e ciò produce una bellissima emissione luminosa incandescente: l'aurora polare (detta aurora boreale nell'emisfero nord e aurora australe in quello sud). Essa è visibile nelle notti più luminose delle regioni situate entro 20° di latitudine dai poli magnetici e che si trovano all'interno del cono delle aurore.

L'elettrometeora è un fenomeno, visibile e udibile, con il quale si manifesta l'elettricità che, anche in condizioni normali, è sempre presente nell'atmosfera. Le principali elettrometeore sono: il temporale, il fulmine e il fuoco di S. Elmo.

TEMPORALE

Il temporale è uno fra i fenomeni meteorologici più pericolosi per i danni incalcolabili che può arrecare. La sua violenza supera, a volte, quella di una esplosione atomica, dato che le energie che si scaricano nel cielo sono incommensurabili. I temporali possono, o no, essere associati a forme isobariche (distribuzione della pressione atmosferica). Nel primo caso, si hanno i temporali frontali o ciclonici nel secondo caso si hanno i termici o di calore e i temporali orografici. La suddivisione non è, però, tassativa, poiché tutti i temporali, di qualsiasi natura, sono dovuti a moti ascendenti dell'aria in seno a masse instabili, e questi moti sono talvolta indipendenti dal surriscaldamento degli strati dell'atmosfera a contatto con il suolo. Il temporale è quasi sempre preceduto da calma di vento. Si tratta di una calma strana che non convince; guardando lontano si vedono formarsi nubi del genere cumulus congestus o cumulonimbus. Le nubi, ingrandendosi, generano nella parte centrale violente correnti ascendenti, mentre nei bordi estremi le correnti sono discendenti e se ne può avere conferma dall'aumento della pressione atmosferica. Ad un certo momento, il vento tende a disporsi dai quadranti meridionali e comincia a cadere pioggia. Repentinamente, la pressione e la temperatura si abbassano, la pioggia diventa torrenziale mentre raffiche urlanti sollevano spruzzi nel mare e fanno inclinare i rami degli alberi in terra. I fulmini e i tuoni completano questo quadro di disordine. I temporali, di solito, sono di breve durata. Subito dopo il passaggio dell'elettrometeora, le raffiche diminuiscono d'intensità mentre il vento, stabilizzandosi, può rinforzare ancora, disponendosi da N/O, o attenuarsi fino al ritorno alla normalità.

TEMPORALI CICLONICI O FRONTALI

Possono essere di fronte caldo, di fronte freddo, di fronte occluso e prefrontali.

Temporali di fronte caldo: si generano quando una massa d'aria instabile, sollevandosi per scorrimento sul piano inclinato della superficie frontale, sale rapidamente in altitudine. Questi temporali viaggiano insieme con fronti e la loro lunghezza orizzontale può essere di alcune centinaia di chilometri, mentre la larghezza non supera, di solito i 50 chilometri. Si possono notare osservando attentamente il cielo i cumulonimbus sparsi e le correnti ascendenti non molto intense. Nelle medie latitudini, questi moti convettivi dell'aria si manifestano con una specie di ribollimento caratteristico dei contorni del cumulonimbus. Temporali di fronte freddo: si creano quando una massa d'aria fredda s'incunea sotto l'aria calda instabile sollevandola violentemente. In questo caso, essendo le correnti ascendenti molto forti, i temporali sono più violenti.

Temporali di occlusione: sono riconoscibili per il fatto che la base del cumulonimbus si trova a notevole altitudine. Dopo un temporale di occlusione ritorna quasi sempre il sereno o, come si dice in meteorologia, si stabilisce l'intervallo.

Temporali prefrontali: si possono formarsi improvvisamente anche dopo una mattinata di cielo assolutamente sereno. Possono manifestarsi ad una distanza di parecchie centinaia di chilometri dal fronte freddo, cioè nel settore caldo della perturbazione. La loro estrema violenza è da attribuirsi a tre cause: la spinta del fronte freddo che avanza, la grande instabilità dell'aria, l'eccessivo surriscaldamento del suolo.

TEMPORALI OROGRAFICI

Sono causati dalla spinta verso l'alto di una massa d'aria ricca di vapore acqueo. Sopravvento ai rilievi si formano e si ingrandiscono le nubi temporalesche, mentre essi si dissolvono, sottovento. Anche in questo caso agisce il grado di instabilità dell'aria. Spesso si ha l'effetto combinato del sollevamento orografico e del surriscaldamento al suolo dell'aria. Questi temporali rimangono stazionari sui monti. Il cumulonimbus cresce continuamente sopravvento e poi si dissolve sottovento. Può accadere anche che i temporali orografici, dopo avere esaurito la loro attività, si riformino sugli stessi monti per alcuni giorni successivi e nelle stesse ore.

TEMPORALI TERMICI O DI CALORE

Non sono associati a forme isobariche e si manifestano a causa del surriscaldamento del suolo e di forti correnti ascendenti di aria umida e instabile. Infatti ai tropici dove l'umidità e il riscaldamento solare sono elevati, questi temporali raggiungono la loro massima intensità. Nella stagione calda, si formano nella terraferma durante le ore pomeridiane per cessare al tramonto; sul mare durante la notte. Gli altri temporali possono formarsi a qualsiasi ora del giorno e della notte, sia in mare che in terra poiché le correnti ascendenti che li determinano dipendono solo relativamente dalla variazione della temperatura. Anche i temporali termici possono manifestarsi per più giorni consecutivi, nella stessa località e alla stessa ora. Mentre la frequenza dei temporali ciclonici non può essere determinata facilmente essendo l’elettrometeore legate alla marcia delle perturbazioni, i temporali di callore possono, talvolta, esser previsti controllando l'invasione di masse d'aria calda, umida e instabile e conducendo indagini zona per zona, dato che l'influenza di fattori locali è decisiva. L'instabilità dell'aria può essere riconosciuta dall'aspetto particolare delle nubi, ove queste si siano già formate. Se in mezzo a banchi di nubi (per esempio cumulus o altocumulus) si vedono altre nubi a forma di torre (specie congestus o castellanus) che si innalzano a grandi altitudini, ciò vuol dire che in quuella zona l'aria è instabile Se perciò nella mattinata si vedono apparire tali nubi, quasi sicuramente ci sarà un temporale nel pomeriggio. I temporali di calore possono spostarsi con il vento; di solito, però, sono stazionari.

FULMINE

Il fulmine è un effetto secondario del temporale. Si tratta di un corto circuito che ha luogo quando la aria non è più capace di separare le enormi cariche elettriche che possiede. Infatti le scariche

possono manifestarsi tra nube e nube, fra nube e cielo sereno e fra nube e suolo. Del fulmine accenneremo solo alla elettricità di cui si carica il cumulonimbus.

SCARICHE ALL'INTERNO DI UNA NUBE O TRA NUBE E NUBE

Secondo la teoria del Simpson, in un cumulonimbus, le gocce d'acqua in sospensione nelle correnti ascendenti possono spezzarsi o scoppiare, sia perché divenute troppo grosse sia a causa dell'urto con altre gocce. In conseguenza della rottura, le gocce si caricano di elettricità: positivamente verso la sommità della nube e negativamente verso la sua base. Quando la differenza di potenziale che si viene a creare tra le gocce cariche di elettricità positiva e le gocce cariche di elettricità negativa assume valori tali da vincere la resistenza del dielettrico atmosferico, allora si produce la carica. Queste scariche elettriche sono dell'ordine di alcune migliaia di volt per centimetro.

SCARICHE TRA NUBE E CIELO SERENO

L'atmosfera, anche in assenza di nubi, è portatrice di cariche elettriche che, a differenza di quelle possedute dalla Terra, sono positive. Se queste cariche elettriche, che possono addensarsi in determinate zone dell'atmosfera, si trovano ad opportuna distanza da una nube elettrizzata a potenziale diverso, si genera la scarica.

SCARICHE TRA NUBE E SUOLO

La Terra si comporta come un corpo carico di elettricità negativa il cui campo, in prossimità della superficie, è di un volt per centimetro. Nelle zone che vengono a trovarsi sotto a un cumulonimbus, l'elettricità negativa cambia segno per effetto di influenza e diventa, perciò, positiva. Quando il dielettrico atmosferico non è più capace di separare le due cariche, ha luogo il fulmine che può essere diretto tanto dalla nube verso il suolo, quanto in senso inverso. Quando le due cariche non vengono più separate, una scarica guida scende a zig-zag verso il terreno a circa 100 Km/s, mentre cerca il percorso di minor resistenza. Nella sua scia lascia aria ionizzata che prepara il cammino al fulmine principale che deve seguire. Molti dei suoi rami muoiono, ma uno arriva vicino al terreno dove s'incontra con una brillante "banderuola" di luce che si protende dal punto più vicino sul terreno: spesso un oggetto appuntito come un albero dove il gradiente del potenziale è più grande che altrove. Avendo stabilito un cammino conduttore completo, dal terreno sale un enorme impulso d'energia a circa un decimo della velocità della luce. Una corrente elettrica di 10000 ampere viene trasportata in un'"anima" d'aria del diametro di pochi millimetri: l'aria diventa istantaneamente caldissima, ardendo con incandescenza accecante a più di 30000° c, e si espande violentemente verso l'esterno alla velocità del suono con un'onda d'urto che noi udiamo come tuono. Dopo l'impulso principale positivo dal terreno alla nube, una carica negativa si precipita giù per la stessa strada dalla nube al terreno. C'è, quindi, una pausa di circa un ventesimo di secondo, durante la quale le cariche si accumulano nuovamente, dopodiché altri fulmini si susseguono su e giù per il sentiero ionizzato: spesso tre o quattro, a volte molto di più, in una scarica multipla che dura un quarto di secondo o più. Per quanto riguarda la natura del terreno, sembra che le rocce eruttive siano più spesso colpite dal fulmine che non le rocce sedimentarie. Inoltre il fulmine preferisce determinate piante: il pioppo, la quercia, l'olmo in primo luogo; poi le piante resinose.

TUONO

Nasce, come detto prima, dal riscaldamento quasi esplosivo dell'aria al passaggio del fulmine. Si tratta di onde d'urto che possono essere udite fino ad una distanza di circa 15 chilometri, non più. Quando si vedono i lampi e non si riesce a udire il tuono, ciò vuol dire che il temporale è lontano. Si può quindi valutare la distanza del temporale (che genera sempre tuoni) contando i secondi che separano la percezione della scarica elettrica da quella del tuono. Moltiplicando per 340 (velocità del suono) il numero dei secondi trascorsi fra la percezione del fulmine e quella del tuono oppure dividendo per 3 il numero dei secondi, si può conoscere approssimativamente la distanza del temporale (nel primo caso, la distanza sarà in metri; nel secondo, in chilometri).

FUOCHI DI S. ELMO

Le scariche fra nube e suolo vengono favorite da ciò che si chiama potere della punte. Le estremità degli alberi, dei piloni, degli alberi delle navi, degli spigoli dei tetti durante il temporale si ricoprono di fiocchetti luminosi, bluastri, noti come fuochi di S. Elmo. Si tratta di un flusso di ioni positivi (particelle caricate positivamente) accompagnato da un brusio caratteristico verso cui si dirigono i fulmini. La costruzione dei parafulmini si basa appunto sul potere delle punte.