Le nuvole, apparentemente leggere e soffici, sono in realtà costituite da milioni di goccioline d’acqua o cristalli di ghiaccio. Questa composizione può farci riflettere sulla loro effettiva massa. Un team di ricercatori ha utilizzato la legge dei gas ideali per calcolare il peso di una piccola nube Cumulus humilis, comunemente nota come “nube del bel tempo”.
Il peso di una nube
Una piccola nube di questo tipo, con una superficie di 1 km x 1 km e un’altezza di 1 km (quindi un volume di 1 km³), pesa circa 550.000 kg, equivalenti a 500 tonnellate. Per dare un’idea più concreta, questo peso è paragonabile a quello di 100 elefanti africani.
L’acqua nell’atmosfera e il peso delle nuvole
La presenza di acqua nell’atmosfera
Le nuvole sono la manifestazione più evidente della presenza di acqua nell’atmosfera. Anche in una giornata serena, abbiamo sopra di noi una grande quantità di acqua, sotto forma di particelle così piccole da risultare invisibili. Si stima che il volume di acqua presente nell’atmosfera in un dato momento sia di circa 12.900 km³. Nonostante possa sembrare molto, questa quantità rappresenta solo lo 0,001% del volume totale di acqua sulla Terra.
Il peso di una nube: un calcolo più preciso
Utilizzando la legge dei gas ideali, la densità dell’aria secca a un’altezza di circa 2 km, dove può formarsi una di queste nuvole Cumulus humilis, è di 1,007 kg/m³, mentre quella dell’aria umida è di 0,5 g/m³. Pertanto, una piccola nube del bel tempo di 1 km³ contiene 500.000.000 grammi di gocce d’acqua, ovvero 500.000 kg. Va notato che ci sono nuvole con più o meno contenuto d’acqua, ma abbiamo scelto una delle nuvole più piccole visibili nel cielo. Il peso di un cielo coperto dalla tipica nube di pioggia, il Nimbostratus, o dalla potente nube temporalesca, il Cumulonimbus, può essere paragonabile a quello di molti gruppi di 100 elefanti africani.
Perché le nuvole fluttuano?
Al livello del mare, la pressione dell’aria è di circa 1 kg/cm². Poiché l’aria ha peso, deve anche avere densità. Ma se le nuvole sono formate da particelle d’acqua, perché fluttuano nell’aria? La risposta risiede nel fatto che la densità dello stesso volume di aria occupato da una nube è maggiore rispetto alla densità di tale volume occupato da aria secca. In altre parole, la densità di una nube è minore rispetto alla densità dello stesso spazio di cielo sereno, ed è per questo che le nuvole fluttuano. Inoltre, esistono correnti d’aria ascendenti e discendenti che impediscono alle goccioline d’acqua o ai cristalli di ghiaccio di cadere fino a quando il loro peso non è sufficiente a causare la precipitazione.
