Perché galleggiano le nuvole?

Qualcuno potrebbe sorridere ma vi siete mai chiesti se le nuvole hanno un peso e, se sì, quanto possano pesare? Beh per la fisica non è certo un mistero, per lo meno da quando è stata messa a punto l’Equazione di Stato dei Gas Perfetti, ma soprattutto, quando è stata ricavata la formula che, manipolando opportunamente la pressione di vapore saturo e di vapore effettivo, giunge alla stesura dell’equazione psicometrica, la quale a sua volta ci permette di risalire alla pressione, ovvero al peso di un dato volume di vapore. Il risultato è stato sorprendente: una nuvola di piccole dimensioni peserebbe 550 tonnellate, ossia circa 100 elefanti, ben 40 milioni di tonnellate se prendiamo un intero uragano. Impressionante se consideriamo che si tratta di goccioline d’acqua o cristalli di ghiaccio microscopici.

Come fa dunque a star sospesa in aria una massa di acqua e ghiaccio così imponente? Grazie alla fisica, sappiamo che in atmosfera l’aria calda e umida (quella che forma le nuvole grazie ai moti di sollevamento) è più leggera di quella secca; un metro cubo di aria umida ha un peso che è 5/8 (cinque ottavi) di una identico volume di aria secca. Ma l’atmosfera stessa è un fluido e pertanto vale il cosiddetto principio di Archimede (o di galleggiamento) che permette a questi ciclopi del cielo di galleggiare sospesi nell’aria anziché cadere a terra, almeno fino a quando il numero di goccioline diventa così elevato da vincere la forza di galleggiamento e precipitare al suolo sotto forma di pioggia, neve o grandine.

Luca Angelini