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Enciclopedia delle nuvole

NUBI BASSE

Stratus
Formano un velo nuvoloso prodotto dal lento sollevamento di una massa d'aria tiepida ed umida in atmosfera stabile, fino al raggiungimento del dew point. Le correnti ascendenti che li generano sono di solito associate all'arrivo di un sistema frontale o a un vento debole che incontra una catena montuosa. Gli strati costituiscono le formazioni nuvolose di più bassa quota, con livelli di condensazione posti dal livello del mare fino a 2000 metri. Sono composti da goccioline liquide, d'aspetto grigio uniforme e con limiti inferiore e superiore talora piuttosto sfilacciati. Hanno spessori compresi fra poche decine di centimetri e 500 metri. Notevole estensione orizzontale, con espansione nell'ordine di migliaia di km quadrati. Possono originare pioviggine o deboli nevicate.


Stratocumulus
Costituiscono un buon indice dell'umidità presente nei bassi strati dell'atmosfera. Si collocano tra i 600 e i 2000 metri d'altezza. Hanno un aspetto frastagliato alla sommità, ma presentano una base molto netta ed appiattita; i singoli elementi hanno forma di fiocchi tozzi e tendono a disporsi in fasce sottili estese per centinaia di km. La loro colorazione va dal bianco al grigio opaco. Si originano al presentarsi di una di queste condizioni:

  • aria calda ed umida si solleva a causa di un sistema frontale o di un ostacolo montuoso, raggiungendo il punto di condensazione ad una determinata quota; la leggera instabilità presente a questo livello atmosferico attribuisce un aspetto cumuliforme alla nube
  • in corrispondenza di una debole convezione che provoca il sollevamento di sacche di aria calda presenti al suolo le quali, giunte al livello atmosferico di condensazione, si espandono su una vasta area

Con spessori elevati, possono raramente dar luogo a debolissima pioviggine o neve fine.



Strato Orografico
Si forma quando un flusso d'aria calda e umida, trasportato da una corrente dominante, si solleva per oltrepassare un rilievo o una catena montuosa, raggiungendo la temperatura di condensazione. Solitamente sono necessari dislivelli di almeno 150 metri per la formazione di queste nubi, e i dislivelli devono essere ancora maggiori nelle zone di aria secca e pura. Compare frequentemente sulle regioni costiere. Si forma quando un vento forte soffia perpendicolarmente a un versante ripido, favorendo i moti ascendenti e la formazione delle nubi. L'estensione dipende dal tasso di umidità della massa d'aria circostante. Questa nube può assumere la coreografica? forma a bandiera, osservabile sulle creste e sui versanti sottovento; il vento, soffiando contro una montagna dominante e isolata, comprime e accumula una certa quantità d'aria sul versante investito dalla corrente, creando una zona locale di alta pressione. Invece sul versante sottovento si genera una bassa pressione: questa favorisce la condensazione del vapore, con valori umidi favorevoli si forma una nube, successivamente dissolta dal vento a poca distanza dalla montagna, ove la pressione si normalizza. Può causare pioviggine o deboli nevicate.

 




NUBI MEDIE

Altostratus
E' una nube orizzontale che indica la presenza di una fascia d'aria a elevato contenuto d'umidità. Può formare un bianco velo traslucido che lascia intravedere il sole, ma può anche formare un manto grigio denso e uniforme. Si forma per il sollevamento e conseguente condensazione di una vasta massa d'aria in corrispondenza dell'arrivo di un fronte, che porta allo sviluppo di uno strato nuvoloso esteso per migliaia di chilometri quadrati. Se si distingue una certa trama si è in presenza di strati bassi, se invece le nubi appaiono opache e destrutturate ci si trova in presenza di altostrati. Qualora la nube risulti sufficientemente spessa, questa è in grado di produrre precipitazioni diffuse.

Altostratus Undulatus
Si sviluppa in genere in una sottile fascia di altostrati; il suo aspetto è causato dal movimento ondulatorio presente nella massa d'aria, provocato da una discontinuità del vento in quota (wind shear) che si verifica quando un flusso d'aria scorre su un'altra corrente con una velocità e/o direzione diverse. Al contatto tra le due ideali superfici atmosferiche si formano così dei vortici dove si localizzano ondulazioni del flusso d'aria. Se l'umidità è sufficiente, una nube va a formarsi sulla cresta dell'onda, dove il moto è ascendente, per dissiparsi nel cavo, dove il moto è discendente. La formazione nuvolosa risultante è variabile a seconda delle velocità del vento. Questa nube non produce fenomeni precipitativi.

Altocumulus
Si sviluppano quando una massa d'aria si solleva a quote medie a causa della presenza di una catena montuosa o per l'arrivo di un fronte che produce condensazione su zone estese. A differenza degli altostrati, per la formazione necessita anche di una dose di instabilità atmosferica, tale da conferirgli la struttura cumuliforme. Appaiono come migliaia di piccoli fiocchi distesi su un vasto piano orizzontale, spettacolari da osservare all'alba e al tramonto. Questa nube solitamente non produce precipitazioni, quando però gode di un certo sviluppo verticale, può portare deboli pioviggini. E' utilissima per prevedere l'arrivo di un fronte perturbato, in quanto il più delle volte precede il sistema frontale.

Altocumulus Undulatus
Si forma quando un banco di altocumuli viene disturbato da una discontinuità del vento in quota, analogamente a quanto succede per l'Altostratus undulatus; a differenza di questi, necessità anche di una dose di instabilità atmosferica, tale da conferirgli la struttura cumuliforme. Si presenta sottoforma di bande parallele di cumuli sottili, che possono raggrupparsi o stendersi su un vasto settore del cielo visibile. Quando le bande si avvicinano assumono l'aspetto di ondulazioni regolari come quelle che si possono osservare sulla superficie appena mossa di uno stagno. Se lo sviluppo verticale risulta di sufficiente spessore, questa nube può dar luogo a deboli piogge o nevicate. E' utilissima per prevedere l'arrivo di un fronte perturbato, in quanto il più delle volte precede il sistema frontale.

Altocumulus Stratiformis Radiatus
Viene detta Stratiformis per la sua disposizione compatta su un vasto piano orizzontale e Radiatus per la struttura che sembra convergere verso un punto dell'orizzonte. Si sviluppa grazie al sollevamento di un'enorme massa d'aria calda e umida all'approssimarsi di un fronte freddo in atmosfera instabile. Il classico cielo a pecorelle, è causato da una discontinuità del vento in quota. Non produce precipitazioni, ma è utilissima per prevedere l'arrivo di un fronte perturbato (“cielo a pecorelle, acqua a catinelle”); talvolta però il transito della parte principale del fronte avviene a una certa distanza dall'osservatore.

Altocumulus Castellanus
Il suo nome deriva dalle protuberanze frastagliate che si stagliano nel cielo come le merlature di un castello medievale. Si sviluppa quando un flusso d'aria più fredda scorre su una zona di altri altocumuli. In questo caso si crea instabilità e varie bolle d'aria più calda iniziano a sollevarsi dal profilo superiore dello strato nuvoloso, attribuendogli l'aspetto merlato. L'ulteriore convezione proveniente dal suolo verrà rinforzata da questa instabilità alle quote medie, favorendo la trasformazione di eventuali cumuli in cumulonembi. Proprio per questa ragione, bisogna prestare attenzione alla comparsa di questa nube: qualora sia diffusa nei cieli già dalla mattinata, indica elevata probabilità di sviluppo di temporali pomeridiani o serali.

Altocumulus Lenticularis
Deve il suo nome all'aspetto affusolato e smussato, simile a una lente. La sua formazione ha inizio quando il vento incontra un massiccio montuoso e tende a generare delle ondulazioni sul versante sottovento. Questo fenomeno, detto “effetto d'onda orografica”, è generalmente invisibile, ma quando c'è sufficiente umidità in corrispondenza delle creste delle onde, gli altocumuli lenticolari si formano laddove il flusso si solleva e si dissolvono dove il flusso discende. Dato che le montagne hanno quasi sempre una morfologia irregolare e la forza del vento varia con la quota, le ondulazioni che si generano mostrano distanze variabili tra le singole creste d'onda e le nubi che ne derivano hanno una disposizione irregolare. Qualora la catena montuosa sia omogenea e il vento soffi a velocità costante perpendicolarmente al rilievo, le creste delle onde e tutte le nubi che da esse si originano formano una struttura regolare. Inoltre, se si hanno strati alternati di aria umida e secca al di sopra delle montagne, le nubi lenticolari tendono a sovrapporsi come una pila di piatti. Se il vento che causa questi movimenti ondulatori soffia a velocità quasi costante, la formazione nuvolosa resterà più o meno stazionaria nel cielo per lunghi periodi. Solitamente non producono precipitazioni; in caso di sufficiente umidità ed ispessimento della nube possono produrre pioggia fine o deboli nevicate. Più che altro, sono un buon indice di arrivo del vento, in particolare di foehn.



NUBI ALTE

Cirrus
Sono le nubi alte che si sfilacciano nel cielo trasformandosi in riccioli. Indicano la presenza di umidità ai livelli elevati della troposfera (oltre 5000 metri), ove la temperatura è molto inferiore allo zero e quindi le masse d'aria giunte a saturazione producono direttamente particelle di ghiaccio invece che goccioline d'acqua. Possono comparire in banchi isolati oppure occupare gran parte del cielo visibile. Non producono precipitazioni; quando occupano gran parte del cielo annunciano l'arrivo di un fronte. Compaiono frequentemente al termine degli episodi temporaleschi, dato che compongono la parte superiore dell'incudine dei cumulonembi, e vengono dispersi a distanza dalle correnti d'alta quota.

Cirrus Uncinus
E' una nube che trae il suo nome dall'estremità uncinata del filamento. Si origina allo stesso modo degli altri cirri, ma il suo aspetto molto stirato e la disposizione in elementi paralleli sono il risultato di un forte vento che spira sotto lo strato atmosferico dove si generano i cristalli di ghiaccio. Via via che i cristalli cadono sotto l'effetto del loro peso, il vento li disperde rapidamente attribuendo alla nube questa struttura affilata e uncinata. Non producono precipitazioni, ma se presenti in vaste distese spesso costituiscono l'avanguardia di un fronte caldo, indicando così l'arrivo di precipitazioni il giorno successivo. Sono indice di forti venti ad alta quota, spesso associati a una corrente a getto.

Cirrus Kelvin-Helmholtz
Ha un'esile forma a spirale orizzontale, è molto difficile da osservare, in quanto tende a dissolversi dopo pochi minuti dalla formazione: è la nube dalla vita più breve. Deve il suo aspetto a una discontinuità del vento provocata dal flusso di una corrente d'aria al di sopra di un'altra massa d'aria che si muove con velocità o direzione differente, o entrambe. Questo dà origine a vortici verticali che producono una regolare struttura di onde gassose. Nella maggior parte dei casi la discontinuità del vento crea una serie di strati nuvolosi che ondeggiano sulla cresta delle onde atmosferiche. Nel caso di questo cirro i vortici sono più potenti e trascinano la nube dalla cresta dell'onda verso l'altro lato, come un'onda marina che s'infrange in prossimità della costa. Compiendo un movimento rotatorio completo, queste onde seguono un tracciato a spirale. E' una forma d'instabilità molto comune ai livelli più elevati dell'atmosfera terrestre. Non produce precipitazioni, indica turbolenze ad alta quota.

Cirrostratus
Ricoprono vasti settori di cielo con un velo uniforme. Si origina allo stesso modo degli altri cirri, con la differenza che il sollevamento della massa d'aria avviene su larga scala. Esistono varie specie di questa nube, distinte fra loro per l'aspetto più o meno uniforme e per la struttura. Non producono precipitazioni in grado di raggiungere il suolo (salvo rari casi di sufficiente umidità); un banco di cirrostrati che si sviluppa a partire da una certa direzione indica un aumento dell'umidità in quota e annuncia spesso l'arrivo di un fronte.

Cirrocumulus
Si sviluppano quando una grande massa d'aria umida ai livelli elevati della troposfera raggiunge la saturazione dando origine a cristalli di ghiaccio. Si distinguono dai cirrostrati per la presenza di instabilità a livello della nube, che attribuisce ai singoli elementi un aspetto cumuliforme. Sono fra le nubi più spettacolari che è possibile osservare, specie all'alba o al tramonto, in quanto sviluppano bellissime strutture su centinaia di chilometri di ampiezza. Possono apparire in sottili bande ondulate, causate da vortici provocati dalla discontinuità del vento in quota. Se isolate, queste nubi non sono legate a particolari evoluzioni meteorologiche; se aumentano progressivamente, fino ad occupare gran parte del cielo, possono annunciare l'arrivo di un fronte.


NUBI VERTICALI

Cumulus Humilis
Si formano in presenza di bolle d'aria calda ascendente. Il vapore acqueo si condensa non appena la bolla raggiunge il dew point, generando nuvole isolate e dai contorni ben definiti. E' la più piccola nube cumuliforme, originata da una convezione relativamente debole. Ha una base piatta e una sommità arrotondata. La base corrisponde alla quota dove inizia la condensazione. Nelle regioni molto umide, la base può attestarsi a circa 600 metri di altezza; nelle regioni aride invece, si presenta molto più in alto. Può costituire il primo stadio evolutivo di nubi più sviluppate (stratocumulus, cumulus mediocris, cumulus congestus). Il più delle volte però viene associato a condizioni atmosferiche di relativa stabilità, infatti è noto come cumulo del bel tempo. Non causa fenomeni precipitativi.

Cumulus Mediocris
Si origina da moti convettivi leggermente più attivi di quelli che generano Cumulus humilis. Si presenta di lunghezza e larghezza pressoché uguali. La base di questa nube si attesta a partire dai 600 metri d'altezza, in relazione al tasso di umidità. E' composto da goccioline di acqua liquida, è di un colore bianco o grigio chiaro ed ha una base piatta. Corrisponde spesso ad uno stadio transitorio tra Cumulus Humilis e Cumulus Congestus. Si forma tipicamente nella tarda mattinata o nel primo pomeriggio, a causa del riscaldamento del suolo che innesca i moti convettivi. Non è sufficientemente sviluppato per dare luogo a precipitazioni.

Cumulus Congestus
E' lo stadio successivo, dopo il Cumulus mediocris, dello sviluppo verticale di un cumulo. Favorito da forti correnti ascendenti, può raggiungere altezze fra i 4500 e i 6000 metri. E' più alto che largo e presenta base piatta e contorni netti. Per la sua formazione, oltre che della convezione, necessita anche di notevole instabilità atmosferica; l'instabilità si instaura quando la temperatura della massa d'aria circostante si abbassa più rapidamente con l'altezza che non in condizioni normali, ad esempio per la presenza di aria fredda alla sommità della nube. Può trasformarsi in cumulonembo se la convezione è sufficientemente intensa o se l'atmosfera diviene ancora più instabile. Decisivo il momento della giornata, in quanto la convezione che avviene sulla terraferma si indebolisce nel tardo pomeriggio, quando la temperatura al suolo inizia a decrescere. In quel momento, se la nube più sviluppata è proprio un Cumulus Congestus, c'è bassa probabilità che si trasformi in cumulonembo. Questa nube, può dar luogo a intensi rovesci di pioggia o abbondanti nevicate.

Cumulonimbus Calvus
E’ lo stadio di transizione tra il Cumulus Congestus e il Cumulonimbus Capillatus Incus. Si forma quando la convezione e l’instabilità atmosferica si combinano spingendo la sommità della nube ben più in alto di quella del Congestus, arrivando fino ai 9000 metri di altezza. A questa quota della troposfera la temperatura è in genere di alcune decine di gradi sotto lo zero e alle goccioline d’acqua sopraffusa si affiancano sempre i cristalli di ghiaccio che conferiscono alla parte superiore della nube il suo caratteristico colore bianco brillante. I moti verticali creano innumerevoli protuberanze che danno all’insieme il noto aspetto a cavolfiore. Questa nube produce sempre precipitazioni temporalesche più o meno abbondanti, accompagnate da forti raffiche di vento, solitamente di breve durata. In regioni aride con aria piuttosto secca, i rovesci possono evaporare prima di raggiungere il suolo.

Cumulonimbus con Pileus
Un cumulo allo stadio di Calvus, in presenza di insistenti fenomeni convettivi e instabilità dell’aria circostante, continua il suo sviluppo verticale. Le correnti ascendenti in alcuni casi possono raggiungere velocità verticali di 30-50 km/h, questi moti spingono verso l’alto lo strato di aria calma posto oltre la sommità della nube: il vapore acqueo contenuto in questa massa d’aria, raffreddata per l’ascesa forzata, si condensa e forma una nube affusolata a forma di cuffia. Col proseguimento dello sviluppo del cumulonembo, la sua parte superiore raggiunge il Pileus. Con l’incontro delle due nubi, il Pileus si adagia parzialmente sui bordi del Calvus ascendente, che finisce poi per sfondarlo oltrepassandolo e fondendosi con esso. Il Pileus è un ottimo elemento di previsione temporali, in quanto le nubi che ne causano la formazione possono raggiungere facilmente lo stadio più maturo del cumulonembo. Il Pileus non produce fenomeni precipitativi, ma il Calvus sottostante produce sempre precipitazioni temporalesche più o meno abbondanti, accompagnate da forti raffiche, solitamente di breve durata.

Cumulonimbus Capillatus Incus
E’ la massima espressione delle nubi a sviluppo verticale, la sommità può raggiungere altezze notevoli, attorno ai 10500 metri (fino a 18000 nelle zone equatoriali). In piena maturazione è coronato da un enorme ammasso di nubi d’alta quota a forma di incudine. Questa parte della nube, di aspetto fibroso e disordinato, è sicuro indice di attività temporalesca, mentre la base appare scura e plumbea per lo spessore della massa sovrastante. Può presentarsi all’alba sotto forma di Cumulus Humilis, evolvendo negli stadi Mediocris e Congestus. Per proseguire le fasi di sviluppo, la convezione nell’atmosfera deve essere accompagnata da una forte instabilità che mantiene in attività le correnti ascendenti. Fino a quando l’aria circostante presenta temperature inferiori alla colonna d’aria ascendente, la nube continua a crescere in altezza. Il cumulonembo finisce il suo sviluppo raggiungendo il limite superiore della troposfera, dove la temperatura si stabilizza ed inizia a risalire con l’altezza. La velocità della massa d’aria inferiore continua però ad imprimere una spinta verticale che appiattisce la sommità della nube contro il tetto della tropopausa, conferendo in questo modo la forma ad incudine. Dato che a queste quote la temperatura è inferiore ai -50°C, l’incudine è composta esclusivamente da cristalli di ghiaccio che formano una corona di cirri al di sopra della massa nuvolosa principale. I forti venti d’alta quota possono conferire un aspetto striato e frastagliato all’incudine. Questa nube produce sempre precipitazioni temporalesche abbondanti, con elevata probabilità di grandine e venti impetuosi. Talvolta, se è possibile osservare una protuberanza sulla superficie piatta dell’incudine (causata da un’energica corrente ascendente che consente di sfondare la tropopausa), la tempesta potrebbe essere di eccezionale gravità. In questo caso è facile assistere a forti grandinate, pericolosi fulmini e fortissime raffiche di vento discendente alla base della nube.

Cumulonimbus Mamma
E’ una nube molto spettacolare ed affascinante, caratterizzata da mammelloni tondeggianti (dal latino mamma = mammella) sospesi nella parte inferiore dell’incudine del sistema temporalesco. Le Mamma sono sempre associate a cumulonembi giunti allo stadio di maturità, presagio di tempesta. Le protuberanze tondeggianti sono dovute all’azione delle correnti discendenti: durante un temporale le correnti calde ed umide si sollevano verso la parte superiore della troposfera; la loro temperatura, a queste quote, tende a equilibrarsi con quella dell’aria circostante, fortemente negativa. La nube si distende orizzontalmente contro la tropopausa, invadendo zone laterali rispetto al corpo ascendente principale. Il contatto tra l’aria fredda discendente proveniente dalla sommità del cumulonembo e l’aria più calda e asciutta sottostante, associato inoltre alla caduta di precipitazioni, crea le Mamma. Questa particolare nube produce temporali con forti piogge, raffiche di vento e spesso anche grandine. Se l’incudine di un cumulonembo si estende per centinaia di chilometri quadrati, il centro della tempesta può trovarsi a una certa distanza dalla formazione delle Mamma.

 

Marco Buttacchio

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