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Calore e termodinamica

Il vapore d'acqua nell'atmosfera

Il vapor d'acqua, pur essendo presente nell'atmosfera terrestre in quantità molto piccole e variabili, è uno dei suoi componenti più importanti, perché dalla sua condensazione hanno origine tutti i fenomeni meteorologici. La quantità di vapor d'acqua in atmosfera si misura come umidità dell'aria: si dice umidità relativa il rapporto percentuale tra il vapor d'acqua presente in un volume d'aria e la quantità massima di vapore che l'aria potrebbe contenere a quella temperatura senza che avvenga la condensazione. Quando l'umidità relativa raggiunge il 100%, l'aria è satura e ha inizio la condensazione del vapore in essa contenuto. La condensazione avviene attorno a superfici solide o liquide, in assenza delle quali l'aria può contenere più vapore senza che avvenga la condensazione: in queste condizioni si dice che l'aria è soprassatura. La condensazione del vapor d'acqua presente in atmosfera può avvenire al suolo, producendo il fenomeno della rugiada (o della brina, se la temperatura è inferiore a 0 °C), oppure in aria, producendo la formazione delle nubi, delle nebbie e delle precipitazioni. Il processo di formazione delle nubi e delle precipitazioni è piuttosto complesso ed è subordinato alla presenza in atmosfera di corpuscoli che fungono da nuclei di condensazione per il vapor d'acqua, come per esempio particelle di sale marino, di fumo, particelle risultanti dall'erosione del terreno ecc. Quando la temperatura di una massa d'aria scende al di sotto del punto di saturazione, il vapore in essa contenuto condensa attorno ai nuclei di condensazione. Si formano così delle goccioline o dei piccoli cristalli di ghiaccio (a seconda della temperatura dell'aria) che formano le nubi. Scontrandosi con altre goccioline, queste possono ingrandirsi fino a quando, per gravità, non cadono all'interno della nube. Nella loro caduta tendono a ingrossarsi sempre più perché si fondono con altre gocce presenti nella nube e, se sono sufficientemente pesanti, giungono al suolo sotto forma di pioggia o, se la temperatura dell'aria è sufficientemente bassa durante tutto il percorso, di neve. Se il processo di formazione della nube si verifica vicino al suolo si ha la nebbia, le cui goccioline di vapor d'acqua condensato riducono la visibilità.

Approfondimenti

  • Il vapore d'acqua nell'atmosfera

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