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Grandine grossa: come riesce a crescere dentro una nube

Dentro il cumulonembo la corrente ascensionale lavora come un nastro trasportatore: ogni giro aggiunge uno strato di ghiaccio, finché il peso vince e il chicco precipita.

Antonio Lombardi

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Chi si è trovato sotto una grandinata con grossi chicchi ricorda il fragore sulla lamiera molto più del cielo verdastro che l’aveva annunciata. Eppure è proprio quella luce sporca, innaturale, a raccontare che qualcosa di enorme si sta formando a diverse migliaia di metri in cielo. Un chicco grosso come una pallina da tennis non arriva per caso: esce da una catena di montaggio verticale efficientissima, che ha una sola ragione di esistere, la corrente ascensionale. Il vento che soffia dal terreno verso il cielo.

Tutto comincia da un granello molto piccolo,

Serve pochissimo per innescare la cescita del chicco di grandine. Un cristallo di ghiaccio, un frammento di polvere sollevato dal suolo, perfino un microscopico cristallo di sale: basta questo a fare da nucleo attorno al quale il ghiaccio comincia a depositarsi il vapore acqua che gela. Nasce così l’embrione di grandine, un granello di pochi millimetri.

Attorno al chicco di grandine, le gocce sopraffuse, acqua ancora liquida che si è raffreddata rapidamente e che si trova in un ambiente con temperature ben al di sotto dello zero, è in un equilibrio precario, pronta a solidificarsi in ghiaccio al minimo urto con un qualsiasi granello nella nube. Nella parte medio-alta di un cumulonembo ce n’è una quantità incredibile di granelli e di acqua gelata non ancora ghiaccio, e a contatto con la piccola particella si genere un embrione di ghiaccio: la grandine.

Il nastro trasportatore che fabbrica il ghiaccio

L’updraft – così viene chiamata la corrente ascensionale nei bollettini di mezzo mondo – aspira aria calda e umida dai bassi strati e dal suolo e la scaglia verso l’alto, dove la temperatura precipita. Fra circa -10°C e -25°C si apre la zona in cui l’accrescimento del chicco di grandine diventa esplosivo: l’embrione di ghiaccio, trascinato in quota, sbatte contro milioni di goccioline sopraffuse che gli si congelano addosso all’istante. Ogni collisione aggiunge materia ed il chicco di grandine si ingrossa.

Quanto si ingrossi dipende da un parametro solo, e non è la durata del temporale: è la potenza della spinta verticale. Più l’updraft è vigoroso, più a lungo il chicco resta sospeso, più massa riesce ad accumulare prima che la gravità lo attiri verso il suolo. Ecco perché le grandinate più violente arrivano dalle supercelle, i temporali di un mesociclone, cioè di una corrente ascensionale che ruota su sé stessa e per questo si autoalimenta invece di soffocare. Insomma, le tempeste estive possono generare fenomeni con una fortissima vorticità, e partorire chicchi di grandine anche enormi.

Va detto che l’immagine del chicco che sale e scende decine di volte, tramandata da generazioni di manuali scolastici, è una semplificazione. Alcuni chicchi compiono davvero più giri, altri si originano con un unico passaggio nella nube ai margini della corrente.

Un altro elemento che influenza i chicchi di grandine è la geometria del temporale. Quando i venti in quota inclinano la struttura della nube si formano i temporali ad asse obliquo: la corrente che sale resta separata dalla zona in cui precipita e non viene spenta dal peso della pioggia. Può agire indisturbata per ore. Un dettaglio direte, no, in pratica questo sistema temporalesco fa la differenza fra una grandinata di piccole dimensioni, ed una devastante.

Strati chiari, strati opachi: la storia scritta nel chicco

Se tagliate a metà un chicco di grandine di dimensioni ragguardevoli e troverete anelli concentrici, un po’ come nel tronco di un albero. Qui troverete il diario di viaggio del chicco di grandine.

Quando il congelamento è fulmineo, l’aria resta intrappolata in una miriade di microbolle e il ghiaccio viene lattiginoso, opaco. Quando invece l’acqua si deposita più lentamente e ha il tempo di scorrere sulla superficie prima di solidificare, le bolle riescono a fuggire e lo strato risulta limpido, vetroso. L’alternanza fra bande bianche e bande trasparenti descrive quindi le diverse temperature e le varie concentrazioni di acqua che il chicco ha incontrato lungo il tragitto.

Nemmeno la forma è quella regolare che ci si aspetterebbe. I pezzi più grossi sviluppano lobi, protuberanze, autentiche spine di ghiaccio; talvolta più chicchi si saldano fra loro in un aggregato dall’aspetto vagamente mostruoso, e sono proprio quelli i casi che finiscono negli archivi dei record.

Quando la spinta del vento non basta più

Prima o poi il gioco finisce. O il chicco diventa troppo pesante, oppure la corrente ascensionale perde vigore: in entrambi i casi il ghiaccio non ha più nulla che lo sostenga e comincia la caduta.

Qui interviene l’ultimo filtro, spesso sottovalutato. Sotto la quota dello zero termico il chicco attraversa aria via via più mite e si scioglie. In piena estate, con lo zero termico che sull’Italia viaggia oltre i 4.000 metri, quel percorso è lungo e la fusione parziale ne riduce sensibilmente il diametro. Detto altrimenti: se al suolo arriva un chicco da sei centimetri, in quota ne era stato costruito uno ancora più imponente.

Perché il Nord Italia sforna chicchi da record

Aria caldissima e umida nei bassi strati, aria fredda che scorre sopra, venti che cambiano direzione e velocità con la quota. La Pianura Padana, d’estate, mette insieme questi ingredienti con una facilità che pochi altri angoli d’Europa possono vantare, complice il serbatoio di calore e umidità offerto dal Mediterraneo. Non a caso capita di leggere di valori di energia potenziale superiori ai 3.000 joule per chilogrammo, soglie davvero importanti.

I numeri degli ultimi anni parlano chiaro. Il 19 luglio 2023 a Carmignano di Brenta, nel Padovano, fu misurato un chicco da 16 centimetri; cinque giorni dopo, il 24 luglio, ad Azzano Decimo, in provincia di Pordenone, ne venne recuperato uno da 19 centimetri, tuttora primato europeo certificato. Poco distante dal record mondiale, quei 20,3 centimetri e 0,88 chilogrammi caduti a Vivian, nel South Dakota, il 23 luglio 2010.

Il Riscaldamento Globale entra in questa vicenda per una via meno scontata di quanto si creda. Un’atmosfera più calda contiene più vapore e offre più energia alla convezione, ma innalza pure la quota di fusione. La conseguenza attesa, secondo la letteratura scientifica più recente, è un numero di grandinate non necessariamente maggiore, con chicchi però mediamente più grossi fra quelli che sopravvivono alla discesa. Nel caso del Nord Italia l’aumento della frequenza di grandine di grandi dimensioni è già stato documentato, ed è il più marcato del continente.

Il cielo avverte

Chi guarda il cielo per mestiere impara a riconoscerlo. Il colore che vira sul verde-azzurro, tipico della luce filtrata attraverso un’enorme massa di ghiaccio sospeso. Il vento che arriva di colpo, quella calma innaturale che precede il rovescio. Un rombo continuo, diverso dal tuono secco. Sono segnali di un temporale importante, con il rischio di grandine.

A questo punto c’è davvero poco tempo per mettersi al riparo. Se avete l’auto in strada, lasciatela li perché i chicchi di grandine sono in arrivo a secondi. Le celle più organizzate si spostano rapidamente e il rischio, come ricordano gli avvisi che coinvolgono più regioni contemporaneamente, può restare confinato a corridoi larghi pochi chilometri e lunghi decine. Una strada colpita, quella accanto risparmiata. È la natura stessa della convezione estiva più violenta, imprevedibile nei dettagli e proprio per questo insidiosa. E si, la grandine non cade uniformemente, si dirama, segue delle vie impossibili con gli strumenti attuali prevedere.

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