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La nebbia è un fenomeno atmosferico che si verifica quando l’aria, ricca di vapore acqueo, si raffredda fino al punto di saturazione.
Perché l’aria calda trattiene più umiditÃ
Le molecole di gas sono in continuo movimento. All’aumentare della temperatura, le molecole acquisiscono più energia cinetica, per cui si muovono più velocemente.
Muovendosi si allontanano tra di loro, per cui all’aumentare della temperatura aumenta anche il volume.
Le molecole in discoteca
Puoi immaginare una discoteca e due ragazzi: il primo si muove in modo pacato, dondola sul posto, muove la testa, schiocca le dita.
Il secondo si dimena, gira su se stesso, muove le braccia.
La gente attorno starà più vicina al primo, mentre il secondo con i suoi movimenti ampi creerà uno spazio vuoto attorno a sé.
Ecco, le molecole dell’aria sono i ballerini. Più ricevono calore più hanno energia cinetica e più ballano in modo ampio creando più spazio attorno a loro.
Quindi l’aria calda, avendo le molecole con maggior energia cinetica, occupa un volume maggiore rispetto all’aria fredda.
L’aria calda sale e crea Bassa Pressione
Se ora prendiamo due contenitori uguali (quindi siamo in condizioni di parità di volume) ma a temperature diverse, abbiamo meno molecole nel contenitore più caldo, proprio perché c’è più spazio tra di esse.
L’aria calda quindi pesa di meno e, per la semplice forza di gravità , l’aria fredda più pesante tende a stare in basso, mentre l’aria calda a salire.
Essendo meno pesante, perché contiene meno molecole, una colonna di aria calda eserciterà al suolo una pressione inferiore rispetto a quella della stessa colonna ma di aria fredda, più pesante perché più “piena”.
Con aria calda avremo Bassa Pressione al suolo, mentre con l’aria fredda Alta Pressione.
Nuclei di condensazione e formazione di nebbia o nuvole
Continuando a guardare i due vasi e vediamo che più c’è spazio disponibile più molecole di vapore acqueo possono essere immagazzinate.
L’aria calda può contenere più vapore acqueo (molecole di acqua) rispetto all’aria fredda.
Quando l’aria calda si raffredda perde volume e quindi perde capacità di contenere vapore acqueo.
Nel nostro vaso aumentano di numero le particelle di gas e lo spazio disponibile per l’extra, cioè le molecole d’acqua, è sempre meno.
La temperatura diminuisce, finché non si raggiunge un certo valore per cui l’aria è satura di acqua, cioè non può trattenere altre molecole.
La temperatura diminuisce ancora, ed ecco che abbiamo molecole d’acqua in eccesso: non hanno più spazio e il nostro contenitore straborda.
Che fine fa quest’acqua?
Incontra i cosiddetti nuclei di condensazione, minuscole particelle (sali marini, polvere, composti organici, …) sospese nell’atmosfera, tipicamente con dimensioni tra 0,01 e 10 micrometri.
Le molecole d’acqua possono attaccarsi a queste particelle sospese, condensando e formando minuscole goccioline d’acqua.
Otteniamo così due casi:
Nebbia
I nuclei di condensazione si trovano in prossimità del suolo, dove l’aria è più fredda e l’umidità è elevata.
In queste condizioni, le molecole di vapore acqueo si condensano attorno ai nuclei di condensazione formando minuscole goccioline d’acqua che, sospese nell’aria, creano il fenomeno della nebbia.
Nuvole
I nuclei di condensazione si trovano ad altitudini più elevate, dove la temperatura dell’aria è più bassa.
Qui il vapore acqueo si condensa attorno ai nuclei di condensazione formando goccioline d’acqua o cristalli di ghiaccio (a seconda della temperatura), che si aggregano tra loro dando origine alle nuvole.
Perché si forma la nebbia lungo la costa della Namibia?
La formazione di nebbia lungo la costa della Namibia, in particolare la mattina, è dovuta alla combinazione di diversi fattori:
Corrente del Benguela
La corrente del Benguela è una corrente marina fredda che proviene dal polo sud e che scorre nell’Oceano Atlantico lungo la costa occidentale dell’Africa meridionale, compresa la Namibia.
Questa corrente porta con sé acqua fredda, che, a sua volta, raffredda l’aria soprastante la costa.
Aria calda e umida sul deserto
Durante la mattina, alle prime luci del sole, l’aria sopra la terraferma inizia a scaldarsi e si carica di umidità per l’evaporazione dell’acqua dal suolo e dalle piante.
Brezza marina
L’aria sulla terraferma è più calda, quindi genera Bassa Pressione, mentre l’aria sull’oceano è più fredda, con Pressione più Alta.
Durante le prime ore del mattino abbiamo quindi la brezza marina, che soffia dal mare verso la terraferma (dalla zona di Alta Pressione alla Bassa Pressione) e che contribuisce al trasporto dell’aria calda e umida verso la terraferma.
Incontro tra aria fredda e calda
L’aria fredda proveniente dalla costa incontra l‘aria calda e umida del deserto.
L’aria calda si raffredda e può trattenere meno umidità , per cui le molecole d’acqua devono condensarsi e formano la nebbia.
Maggior presenza di nuclei di condensazione
Un altro fattore che determina la rapida formazione della nebbia è la presenza di sale marino nell’aria, proveniente dall’evaporazione dell’acqua oceanica, che funge da nucleo di condensazione, facilitando la formazione di goccioline d’acqua e la persistenza della nebbia.
