LA GRANDINE

(Tratto integralmente da www.meteograndine.it)

 

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INTRODUZIONE

La grandine è una forma di precipitazione allo stato solido; più precisamente essa è composta da cristalli di ghiaccio, di dimensioni e forma variabili. Anche se solitamente la grandezza dei chicchi è uguale a quella di una nocciolina, accade spesso che raggiungano dimensioni più ragguardevoli, come di seguito illustrato.

PROCESSO DI FORMAZIONE

Alle medie latitudini le precipitazioni (idrometeore che cadono al suolo) hanno origine dai cristalli di ghiaccio contenuti dentro le nubi, insieme alle goccioline d’acqua. In particolare i cristalli, attraverso i processi di brinamento ed aggregazione, raggiungono in tempi brevi dimensioni tali da cadere al suolo senza evaporare prima dell’impatto con il terreno. Lo stato della precipitazione (solido e/o liquido) dipende dalla temperatura degli strati atmosferici attraversati durante la caduta.

Se la temperatura è ovunque negativa la precipitazione è generalmente allo stato solido (in realtà la precipitazione può arrivare sul terreno sotto forma di neve per temperature al suolo anche di +1,5 °C). Se gli ultimi strati atmosferici attraversati sono al di sopra dello zero termico, la precipitazione che in quota generalmente è allo stato solido, si scioglie ed arriva al suolo allo stato liquido (pioggia)

La grandine invece, date la velocità di caduta e la massa, non viene molto influenzata dalla temperatura degli strati bassi dell’atmosfera; in estate possono infatti verificarsi grandinate. La grandine ha origine dall’accrescimento dei cristalli di ghiaccio che avviene durante il processo di brinamento; in genere essa si forma nel cumulonembo nel quale coesistono cristalli di ghiaccio nella parte alta e goccioline sopraffuse (allo stato liquido anche se a temperature inferiori a 0°C) più  abbondanti nella zona inferiore. Il cristallo viene “bombardato” dalle goccioline sopraffuse durante il suo moto dentro la nube: se tale bombardamento è abbastanza forte si ha liberazione di calore e la temperatura sulla superficie del cristallo raggiunge i 0°C; pertanto una parte dell’acqua rimane allo stato liquido.

Data la presenza nei cumulonembi di forti correnti verticali, sia ascendenti che discendenti, il chicco è sottoposto a un ciclo di sali-scendi e, mentre viene portato a quote elevate, l’acqua sulla superficie del cristallo gela; durante questi cicli il cristallo di ghiaccio accresce il suo volume aggregandosi con altre goccioline.

Quando il peso del chicco di grandine è tale da vincere la forza delle correnti ascensionali, questo precipita al suolo. Le sue caratteristiche dipendono quindi dalla nube che lo ha generato: maggiore è l’intensità delle correnti verticali della nube, maggiori saranno il peso e le dimensioni del chicco.

Ad esempio, quando le correnti ascensionali (in inglese updrafts) raggiungono o superano i 100 km/h i chicchi formatisi avranno diametro anche superiore a 5-6 cm. Durante una grandinata si può osservare che la maggior parte dei chicchi segue le raffiche di vento più violente, colpendo fasce ristrette e irregolarmente distribuite.

 

FORMA DEI CHICCHI DI GRANDINE

I chicchi di grandine non hanno tutti un’identica forma. la classificazione generale li suddivide in:

  • sferoidi

  • ellissoidi

  • pomi

  • coni

  • forme irregolari.

Nel processo di formazione, sul chicco di grandine si accumulano strati che non si compenetrano, dando luogo a una struttura “a cipolla”, comprendente strati di ghiaccio opaco e bianco alternati a strati trasparenti. Ciò è indice del ripetuto passaggio del chicco dalla zona più alta - a bassa temperatura – a quella più bassa – a temperatura maggiore -. (Vedi figura sotto)

Nella parte fredda il contenuto di vapore acqueo è basso, pertanto le gocce sopraffuse gelano velocemente a  contatto con i cristalli di ghiaccio e si forma lo strato opaco, reso tale dal contenuto di particelle d’aria in esso intrappolate. Invece lo strato trasparente ha origine dal velo liquido depositato sul chicco nel parte calda della nube che congela lentamente nella successiva risalita. La forma del chicco è anche un indice della presenza di forti correnti verticali: se questo ha punte o protuberanze significa che le goccioline non hanno avuto il tempo di aderire completamente al cristallo a causa di fortissime correnti ascensionali.

Lo spaccato di un chicco di grandine mostra, come un albero, la storia della sua evoluzione. Si possono facilmente distinguere le varie stratificazioni. Alcuni chicchi hanno mostrato fino a 20/25 stratificazioni di ghiacco l'una sull'altra.


HAILSWATHS - i corridoi di grandine - i corridoi di grandine sono come delle linee immaginarie lasciate da un temporale grandinigeno nel corso del suo spostamento. Queste linee possono essere lunghe alcune centinaia di chilometri e larghe una decina.
HAILSTREAKS - le chiazze di grandine - sono una parte fondamentale dei corridoi. Questi, infatti, sono composti generalmente da aree più o meno larghe che identificano la precipitazione e che corrispondono alle colonne di caduta della grandine presenti nel cumulo-nembo
 

In genere, seguendo le indicazioni della scala Torro, i chicchi di grandine vengono paragonati ad oggetti ed a frutti conosciuti.

LA SCALA DI TORRO

La scala Torro fu introdotta nel 1986 da Jonhatan Webb di Oxford, Oxfordshire (U.K.) in riferimento alle categorie dei danni causati dalle tempeste di grandine.
I danni potenziali che una tempesta di grandine può causare, sono generalmente proporzionati alla dimensione del chicco ed alla velocità di caduta.

Oltre alla dimensione ed alla velocità di caduta, altre componenti da considerare sono la durezza, la forma e l'orientamento della traiettoria di caduta.
L'intensità di una grandinata può essere più facilmente determinata se questa avviene su aree piene di oggetti che hanno la capacità di mantenere evidenti i danni o quando si verifica su un'area costruita. L'intensità di una grandinata è determinata in riferimento al danno maggiore che ha causato.

Quando una grandinata si verifica in aperta campagna, dove i danni non possono essere misurati, l'intensità del fenomeno viene messa in relazione alla grandezza del chicco di grandine e non più al danno che potenzialmente avrebbe causato.

Quando i danni non sono evidenti, viene comunque assegnata la categoria più bassa. Lo stesso criterio viene utilizzato nei casi in cui i danni non possono essere quantificati. Esempio una grandinata con chicchi come uva può potenzialmente causare danni nei range H6-H8 (vedi sotto).

Se i danni non possono essere quantificati, la grandinata viene declassata al primo limite inferiore, cioè H5.
In conclusione, è possibile dire che c'è una stretta relazione tra dimensioni del chicco e danno causato. Sono state costruite delle categorie in cui sono stati inserite una molteplicità di danni per meglio classificare gli eventi. Infatti è possibile che chicchi di grandine particolarmente grandi causino danni minori perché inseriti in seno a forti correnti contrarie rispetto ad altri più piccoli inseriti all'interno dei tornado.

 

Torro Intensity

Descrizione dei danni

Size code Range

HO

Chicchi della dimensione di un pisello, nessun danno

1

H1

Cadono le foglie ed i petali vengono asportati dai fiori

1 - 3

H2

Foglie strappate, frutta e verdura in genere graffiata o con piccoli fori

1 - 4

H3

Alcune segni sui vetri delle case, lampioni danneggiati, il legno degli alberi inciso. Vernice dei bordi delle finestre graffiata, piccoli segni sulla carrozzeria delle auto e piccoli buchi sulle tegole più leggere

2 - 5

H4

Vetri rotti (case e veicoli) pezzi di tegole cadute, vernice asportata dai muri e dai veicoli, carrozzeria leggera visibilmente danneggiata, piccoli rami tagliati, piccoli uccelli uccisi, suolo segnato

3 - 6

H5

Tetti danneggiati, tegole rotte, finestre divelte, lastre di vetro rotte, carrozzeria visibilmente danneggiata, lo stesso per la carrozzeria di aerei leggeri. Ferite mortali a piccoli animali. Danni ingenti ai tronchi degli alberi ed ai lavori in legno.

4 - 7

H6

Molti tetti danneggiati, tegole rotte, mattonelle non di cemento seriamente danneggiate. Metalli leggeri scalfiti o bucati, mattoni di pietra dura leggermente incisi ed infissi di finestre di legno divelte

5 - 8

H7

Tutti i tipi di tetti, eccetto quelli in cemento, divelti o danneggiati. Coperture in metallo segnate come anche mattoni e pietre murali. Infissi divelti, carrozzerie di automobili e di aerei leggeri irreparabilmente danneggiate

6 - 9

H8

Mattoni di cemento anche spaccati. Lastre di metallo irreparabilmente danneggiate. Pavimenti segnati. Aerei commerciali seriamente danneggiati. Piccoli alberi abbattuti. Rischio di seri danni alle persone

7 - 10

H9

Muri di cemento segnati. Tegole di cemento rotte. Le mura di legno delle case bucate. Grandi alberi spezzati e ferite mortali alle persone

8 - 10

H10

Case di legno distrutte. Case di mattoni seriamente danneggiate ed ancora ferite mortali per le persone

9 - 10

 

La tabella che segue è inversa. Parte dal size-code (ultima colonna della precedente tabella) per arrivare all'intensità. È inserito il diametro ed il paragone dei chicchi con oggetti conosciuti.

Size Code

Diametro

Riferimento/paragone

Intensità

1

5 - 10 mm.

Piselli

H0 - H2

2

11 - 15 mm.

Fagiolo - nocciole

H0 - H3

3

16 - 20 mm.

Piccoli chicchi di uva, ciliege e piccole bilie

H1 - H4

4

21 - 30 mm.

Grossi chicchi di uva, grosse bilie e noci

H2 - H5

5

31 - 45 mm.

Castagne, piccole uova, palla da golf, da ping-pong e da squash

H3 - H6

6

46 - 60 mm.

Uova di gallina, piccole pesche, piccole mele, palle da biliardo

H4 - H7

7

61 - 80 mm.

Grosse pesche, grosse mele, uova di struzzo, piccole e medie arance, palle da tennis, da cricket e da baseball

H5 - H8

8

81 - 100 mm.

Grosse arance, pompelmi e palle da softball

H6 - H9

9

101 - 125 mm.

Meloni

H7 - H10

10

sopra i 125 mm.

Noci di cocco e simili

H8 - H10