Cos’è la precipitazione?
La precipitazione è qualsiasi acqua liquida o ghiacciata che si forma nell’atmosfera e ritorna sulla Terra. Le precipitazioni sono la forza trainante di tutti i processi idrologici, rendendole una fonte d’acqua cruciale che sostiene la vita. Può cadere in molte forme, come pioggia, neve, grandine, nevischio e pioggia gelata. La temperatura quando la precipitazione raggiunge il suolo determina quale forma assumerà: liquida o solida.
Nella sua forma liquida, si infiltra nel suolo e nei sistemi acquiferi, quindi la traspirazione delle piante aiuta a far evaporare parte di questa umidità nell’atmosfera. Il deflusso superficiale sposta l’acqua in eccesso lontano dalle superfici terrestri fino a quando alla fine trova la sua strada verso corsi d’acqua, fiumi e oceani.
Le forme solide, come la neve, aiutano a mantenere i flussi fluviali durante i periodi di siccità sciogliendosi lentamente nel tempo: questo processo è noto come flusso di base. Il flusso del canale si verifica quando l’acqua di origine delle precipitazioni viene diretta verso canali permanenti come torrenti o fiumi, dove viene trasportata a valle fino a raggiungere il corpo idrico di destinazione. Questi processi dipendono dalle precipitazioni per la loro esistenza, rendendoli componenti vitali all’interno del ciclo idrologico. Senza precipitazioni, non ci sarebbero risorse di acqua dolce!
Come si formano le precipitazioni?
- Coalescenza. Il meccanismo di coalescenza è uno dei principali modi in cui possono formarsi le precipitazioni. Inizia quando una goccia d’acqua si forma attorno a un nucleo, come particelle di polvere, anidride carbonica, particelle di sale o altre particelle aeree non acquatiche. Questo processo si verifica spesso quando le temperature scendono al di sotto del punto di rugiada. Man mano che sempre più molecole d’acqua si attaccano a questo nucleo, questo diventa più grande e aumenta la sua velocità a causa della gravità fino a raggiungere circa 7 mm di diametro. A questo punto, si scompone in pezzi più piccoli che diventano nuovi nuclei per altre goccioline. In condizioni ventose, questi processi possono continuare prima di raggiungere finalmente il suolo come precipitazione.
- Raffreddamento. Il meccanismo di raffreddamento delle precipitazioni si verifica quando la quantità di umidità nell’atmosfera supera quella che l’aria può contenere. Quando l’aria calda e umida si raffredda abbastanza, l’acqua cadrà dal cielo sotto forma di precipitazione. Questo processo di raffreddamento può avvenire tramite raffreddamento adiabatico (quando una massa d’aria a bassa quota viene sollevata su un terreno più elevato), raffreddamento frontale (lungo il bordo tra due diversi fronti meteorologici), raffreddamento per contatto (aria calda che soffia su corpi d’acqua freddi) e raffreddamento per irraggiamento (aria riscaldata durante il giorno che si raffredda durante la notte). A seconda di dove ti trovi e di quale stagione è, un tipo di questi processi potrebbe essere più probabile di altri. Tuttavia, tutti i tipi non si verificano necessariamente ovunque.
Quali sono le categorie di precipitazioni?
Le tre categorie di precipitazioni sono convettive, cicloniche e orografiche. La convezione si verifica nella stagione calda con correnti d’aria verticali che causano la condensazione delle goccioline. I cicloni derivano da sistemi a bassa pressione o tempeste in cui l’aria umida sale e si raffredda. L’orografico è causato da venti carichi di umidità che si alzano sui fianchi delle montagne, portando a piogge più intense su un lato rispetto all’altro a causa degli effetti sottovento. Tutti si riferiscono strettamente ai modelli meteorologici; comprenderli aiuta a prevedere le condizioni e a prepararsi a eventi estremi come inondazioni o siccità.
Convettivo
Le precipitazioni convettive sono solitamente associate a temporali e altre forme di maltempo. Quando l’aria calda e umida sale nell’atmosfera, si espande quando la pressione diminuisce a causa della crescente elevazione. Questa condizione fa scendere la temperatura dell’aria al di sotto del suo punto di rugiada, con conseguente condensazione e, infine, pioggia. Le precipitazioni convettive sono generalmente di breve durata ma possono essere intense, producendo grandi quantità di pioggia o neve in un breve periodo. Inoltre, le correnti di convezione sono spesso responsabili della creazione di forti venti, che possono causare danni se combinati con forti piogge o nevicate.
Ciclonico
Le precipitazioni cicloniche sono un tipo di tempo associato ai sistemi a bassa pressione. I sistemi a bassa pressione si formano quando l’aria calda e umida viene aspirata nel fronte freddo e sale a causa del raffreddamento adiabatico. L’intensità delle precipitazioni cicloniche dipende dall’entità del sistema a bassa pressione e dalla quantità di aria calda e umida che ha assorbito. Man mano che l’aria più calda e umida entra in quest’area, ci saranno piogge o nevicate più intense, a seconda della stagione. Questi tipi di temporali possono anche produrre temporali o grandinate se le condizioni sono giuste. Le precipitazioni cicloniche spesso colpiscono vaste aree poiché questi sistemi a bassa pressione si spostano attraverso oceani e continenti, colpendo molte regioni per un periodo di giorni o addirittura settimane prima di dissiparsi.
Orografico
La precipitazione orografica si verifica quando una massa d’aria viene forzata lungo il fianco di una catena montuosa a causa del fronte freddo ad essa associato. Quando l’aria sale, si raffredda adiabaticamente, con conseguente condensazione e, quindi, precipitazione. Molto spesso vedrai questa forma di precipitazione sulle montagne di tutto il mondo mentre sperimentano tempeste e venti regolari associati a sistemi frontali. Un sollevamento orografico può anche causare ombre di pioggia localizzate. Queste aree asciutte si verificano sui lati sottovento di colline o montagne a causa della ridotta disponibilità di umidità causata dai maggiori cambi di quota necessari per il sollevamento orografico.
Come vengono misurate le precipitazioni?
Precipitazioni puntuali le misurazioni comportano l’uso di un misuratore di qualche tipo, come un pluviometro, un cilindro di misurazione o uno snowboard. Questi strumenti misurano la profondità del liquido che è caduto in un punto per un certo periodo di tempo.
Precipitazione spaziale la misurazione comporta l’utilizzo della tecnologia radar per mappare la quantità e l’intensità delle precipitazioni su vaste aree. Il radar è in grado di tracciare dove cadono grandi quantità di pioggia, il che aiuta i meteorologi a prevedere la probabilità di inondazioni in determinate regioni. Idrologi e altri scienziati possono utilizzare i dati raccolti da questi due tipi di misurazioni per comprendere i modelli meteorologici e i cicli dell’acqua sulla Terra.
8 tipi di precipitazioni
Oggi discuteremo otto diversi tipi di precipitazioni e li descriveremo in dettaglio.
Piovere
La pioggia cade spesso sotto un acquazzone costante e può durare diverse ore alla volta, a seconda del sistema meteorologico che la produce.
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La pioggia è la forma di precipitazione più comunemente osservata. Le gocce più grandi di 0,02 pollici o 0,5 mm di diametro sono generalmente considerate gocce di pioggia. Tuttavia, anche le gocce più piccole possono essere classificate come pioggia se sono molto distanziate l’una dall’altra (al contrario della pioviggine, che consiste in goccioline ravvicinate). La pioggia cade spesso sotto un acquazzone costante e può durare diverse ore alla volta, a seconda del sistema meteorologico che la produce. L’intensità delle precipitazioni varia in modo significativo in tutto il mondo; alcune regioni possono subire rovesci leggeri mentre altre ricevono acquazzoni torrenziali che durano molte ore o addirittura giorni.
Piovigginare
In molti casi pioviggine e nebbia si verificano contemporaneamente l’una all’altra; questo è particolarmente comune in luoghi con elevata umidità o in aree vicine a corpi idrici.
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La pioviggine è un tipo di precipitazione composta esclusivamente da piccole gocce uniformi molto ravvicinate. Sembra fluttuare nell’aria e muoversi con le correnti, ma a differenza delle goccioline di nebbia, alla fine cadrà a terra. In molti casi pioviggine e nebbia si verificano contemporaneamente l’una all’altra; questo è particolarmente comune in luoghi con elevata umidità o in aree vicine a corpi idrici. Anche se la pioggerellina cade dal cielo come fanno le gocce di pioggia, non fa molto rumore quando colpisce le superfici perché le sue goccioline sono così leggere e piccole. Inoltre, poiché queste gocce sono così piccole, di solito evaporano prima di accumularsi su superfici solide come strade o marciapiedi. Questo fatto li rende difficili da misurare con precisione utilizzando strumenti di misurazione tradizionali come i pluviometri.
Nevischio
Il nevischio si verifica quando gocce di pioggia o fiocchi di neve cadono attraverso uno strato di aria calda prima di colpire uno strato più freddo vicino alla superficie terrestre.
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