Le nuvole, per gli appassionati di astronomia, sono come, la forza gravitazionale quando si perde l’equilibrio, le formiche nei picnic sull’erba, il ketchup quando si indossa una maglia chiara, le porte di accesso con vetrate trasparenti per i visitatori distratti. Insomma: il peggior nemico. E siccome si dice che il nemico si combatte meglio conoscendolo, proviamo ad accennarne un attimo, partendo da come avviene la formazione delle nuvole.

Normalmente, l’acqua non sale spontaneamente verso l’alto, avendo un peso specifico superiore a quello dell’aria. Se però essa si trova a livelli di densità inferiore a quello tipico dello stato liquido, come accade quando è sotto forma di vapore acqueo, allora può capitare che, scaldate dal calore del suolo irraggiato dal Sole, le masse d’aria che contengono il vapore si dilatino aumentando di volume e, così alleggerite nel peso specifico, si facciano strada tra le attigue masse d’aria più dense e quindi più pesanti, innalzandosi verso gli strati superiori dell’atmosfera e dando così origine alle nuvole.

Questo è il principio alla base di come si formano le nuvole, un meccanismo che risulta particolarmente efficiente proprio quando abbiamo programmato una serata di osservazione astronomica o una giornata al mare.

Se la temperatura in quota è sufficientemente bassa, il vapore acqueo che forma le nuvole assume lo stato di cristalli di ghiaccio, che riescono a rimanere in altitudine grazie alle loro piccole dimensioni, dell’ordine del centesimo di millimetro.

È ciò che accade, ad esempio, con le cosiddette nubi nottilucenti, una delle tipologie di nuvole più affascinanti e particolari. Talmente eteree da riuscire a raggiungere altezze considerevoli, possono formarsi fino a oltre 80 km di quota, nella mesosfera, ben al di sopra della troposfera, dove si trovano comunemente le nuvole che osserviamo ogni giorno. Le nubi nottilucenti diventano visibili dopo il tramonto e si osservano soprattutto alle latitudini geografiche più elevate, generalmente comprese tra i 50° e i 70°, distinguendosi per la loro caratteristica trama delicata.

Il 2 luglio 2011, nel cielo sopra Edmonton, in Alberta (Canada), sono comparse delle nuvole nottilucenti. Fonte: https://science.nasa.gov/solar-system/skywatching/night-sky-network/nsn-night-lights/

Per ogni altra tipologia di nube, l'altezza massima raggiungibile dipende dal rapporto di peso con le masse d'aria circostanti o dalla forza trainante delle correnti ascensionali. È proprio in base all'altitudine e alle loro caratteristiche che avviene la classificazione delle nuvole.

Troviamo così i delicati cirri e cirrocumuli, formati da cristalli di ghiaccio, che veleggiano a circa 13.000 metri di quota, ai limiti superiori della troposfera.

Cirro. Photo by Lin Chambers. Fonte: https://scool.larc.nasa.gov/images/Ci4.jpg	Cirrocumulo. Photo by Dave Kratz in Poquoson, Virginia. Fonte: https://scool.larc.nasa.gov/images/Cc4.jpg

Più in basso si osservano gli altocumuli, le celebri "nubi a pecorelle", che si sviluppano tra i 6.000 e i 7.500 metri di altitudine.

Altocumuli. Photo by Lin Chambers, August, 2002. Fonte: https://scool.larc.nasa.gov/images/Ac2.jpg

Scendendo fino a sfiorare il suolo, a poche centinaia di metri di quota, incontriamo infine gli strati e i nembostrati, tipologie di nuvole generalmente cariche di pioggia.

Strato. Photo from Audubon Elementary School, Rock Island, IL. Fonte: https://scool.larc.nasa.gov/images/St7.jpg	Nembostrato

Tutte le tipologie di nuvole che abbiamo nominato finora hanno la caratteristica di svilupparsi nell'atmosfera prevalentemente in senso orizzontale, occupando fasce di altitudine piuttosto ben definite. Un'eccezione è rappresentata dai cumulonembi, tra le nubi più imponenti e spettacolari.

I cumulonembi sono corpi nuvolosi spesso giganteschi, capaci di coprire intere regioni e di estendersi verticalmente da quasi il livello del suolo fino a oltre 12.000 metri di quota. Si tratta delle nubi temporalesche per eccellenza e dei corpi nuvolosi più turbolenti dell'atmosfera.

Un grande cumulonembo, pur essendo formato da minuscole goccioline d'acqua sospese, può contenere anche migliaia di tonnellate d'acqua.

Cumulonembo. Photo by Kay Cunninghan, a Texas rancher, May 2012. Fonte: https://scool.larc.nasa.gov/images/Kay_Supercell.jpg

Una caratteristica delle nuvole che a volte trae in inganno è la loro apparente staticità. In realtà, al di là del loro spostamento nell'atmosfera, la forma delle nuvole è in continua evoluzione. Basta osservarne una per qualche decina di secondi per accorgersi di quanto rapidamente possano cambiare i loro contorni.

Questo fenomeno è particolarmente evidente quando, durante l'osservazione del cielo, il profilo di una nube ci ricorda le fattezze di un animale o di un oggetto familiare. In un batter d'occhio quella forma si trasformerà, rendendo la nuvola completamente irriconoscibile.

Se infine vogliamo farci un'idea della distanza a cui possiamo osservare le nuvole, dobbiamo considerare che essa dipende principalmente dalla loro altezza rispetto al suolo. Le tipologie di nuvole più basse, come i nembostrati, possono essere avvistate fino a una sessantina di chilometri di distanza, o poco più.

Se invece pensiamo ai grandi cumulonembi, la situazione cambia completamente. La loro maestosa struttura, che si sviluppa per molti chilometri in altezza, può essere osservata anche a oltre 300 km di distanza, prima di scomparire dietro la curvatura della superficie terrestre.

Insomma, per chi ama osservare il cielo stellato le nuvole continueranno probabilmente a essere il principale ostacolo alle serate astronomiche. Eppure, una volta comprese le diverse tipologie di nuvole e il modo in cui si formano, è difficile non rimanerne affascinati. Ogni nube racconta infatti una storia diversa: dalla quota a cui si sviluppa alle condizioni atmosferiche che l'hanno generata, fino ai fenomeni meteorologici che può preannunciare. Anche quando ci impediscono di osservare stelle e pianeti, le nuvole ci ricordano che il cielo ha sempre qualcosa di interessante da raccontare.