La grandine è una precipitazione atmosferica costituita da piccole o grandi palline di ghiaccio, con dimensioni variabili da pochi mm a diversi cm. Queste sfere di ghiaccio si formano durante temporali e sono spesso accompagnate da forti venti e pioggia. La grandine può causare danni significativi alle colture, veicoli, edifici e può essere pericolosa per le persone. È un fenomeno meteorologico estremo che può colpire in diverse regioni del mondo, con conseguenze economiche e ambientali rilevanti.
Cos’è la grandine
La grandine è una forma di precipitazione solida costituita da sferoidi di ghiaccio noti come “chicchi di grandine”. Questi chicchi hanno una struttura a strati concentrici, formati da strati alternati di ghiaccio trasparente e opaco. La grandine si origina all’interno di nuvole temporalesche mediante il processo di accrescimento, in cui i cristalli di ghiaccio crescono quando le gocce d’acqua si congelano attorno a essi. La grandine può variare notevolmente nelle dimensioni, dall’ordine dei mm fino a diversi cm di diametro, ed è associata a condizioni meteorologiche violente e temporalesche.
Come si forma la grandine
La formazione della grandine è un processo meteorologico complesso che coinvolge l’interazione di diverse variabili atmosferiche. Inizialmente, l’ambiente deve essere caratterizzato da un’atmosfera instabile, spesso presente durante i temporali. Ecco, in dettaglio, come si forma:
- Supersaturazione: l’aria contiene vapore acqueo, che può rimanere in uno stato di supersaturazione quando la temperatura è inferiore al punto di congelamento dell’acqua. Ciò significa che l’acqua può rimanere in forma liquida anche a temperature sotto zero;
- Nuclei di condensazione: piccole particelle o cristalli di ghiaccio, noti come nuclei di condensazione, fungono da catalizzatori per la formazione della grandine. Questi nuclei possono essere particelle di polvere, polline, cristalli di ghiaccio preesistenti o altre impurità nell’atmosfera;
- Raffreddamento adiabatico: l’aria instabile si innalza rapidamente attraverso una corrente ascendente all’interno di una cellula temporalesca. Durante l’ascesa, l’aria si espande e si raffredda adiabaticamente, portando alla diminuzione della temperatura;
- Coalescenza e congelamento: le gocce d’acqua nell’aria umida iniziano a condensarsi e a unirsi attorno ai nuclei di condensazione. Mentre le gocce crescono, la loro temperatura diminuisce a causa del raffreddamento adiabatico e, quando raggiungono il punto di congelamento, si trasformano in cristalli di ghiaccio;
- Accrescimento: i cristalli di ghiaccio formati durante la fase di congelamento agiscono da nuclei di condensazione per ulteriori gocce d’acqua sature di vapore. Queste gocce si congelano sulle superfici dei cristalli di ghiaccio, formando strati concentrici di ghiaccio trasparente e opaco;
- Ricircolo: all’interno della cellula temporalesca, i cristalli di grandine possono essere sollevati e abbassati più volte nelle correnti ascendenti e discendenti, acquisendo strati di ghiaccio supplementari a ogni passaggio;
- Caduta: quando la grandine diventa abbastanza pesante da superare le correnti ascendenti, essa precipita verso il suolo. Può variare notevolmente nelle dimensioni.
In sostanza, la grandine si forma attraverso un processo di accrescimento all’interno di nuvole temporalesche caratterizzate da un ambiente instabile e una forte convezione. Le particelle di ghiaccio si sviluppano attorno a nuclei di condensazione e crescono durante l’ascesa e il ricircolo all’interno della nuvola, prima di cadere al suolo come chicchi di grandine.
Quando si forma la grandine
La grandine si forma all’interno di una cellula temporalesca, durante la fase di sviluppo di un mesociclone di una supercella o in altre condizioni meteorologiche simili. Il processo di formazione si verifica nelle fasi avanzate di un temporale convettivo e inizia con l’ascesa dell’aria calda e umida, spesso causata da una corrente ascendente potente. Queste condizioni creano un ambiente favorevole per il raffreddamento adiabatico dell’aria in ascesa, il quale può portare alla condensazione delle gocce d’acqua e alla loro successiva cristallizzazione in cristalli di ghiaccio. Come detto, questi cristalli di ghiaccio agiscono come nuclei di condensazione per ulteriori gocce d’acqua sature di vapore, generando la grandine. La grandine cade verso il suolo quando diventa abbastanza pesante da superare le correnti ascendenti. Questo processo avviene in condizioni meteorologiche specifiche, prevalentemente all’interno di temporali intensi e può comportare la formazione di chicchi di grandine di varie dimensioni.
Perché si forma
La grandine si forma principalmente a causa del processo di accrescimento all’interno di nuvole temporalesche, noto come “meccanismo di Bergeron-Findeisen“. Questo processo richiede la presenza di:
- Gocce d’acqua sovraffreddate: nuvole temporalesche portano spesso gocce d’acqua sopra il punto di congelamento a quote superiori, dove l’aria è fredda;
- Nuclei di condensazione: piccoli solidi o cristalli di ghiaccio funzionano come nuclei di condensazione, attirando le gocce d’acqua;
- Rapida ascesa: una corrente ascendente potente all’interno della tempesta solleva le gocce d’acqua e i nuclei di condensazione a quote superiori, dove la temperatura è al di sotto del punto di congelamento. In questo ambiente, le gocce si congelano rapidamente attorno ai nuclei, formando cristalli di ghiaccio;
- Accrescimento: i cristalli di ghiaccio fungono da nuclei di condensazione per altre gocce d’acqua, che si congelano ulteriormente, creando strati concentrici di ghiaccio intorno ai cristalli;
- Caduta: quando la grandine accumula abbastanza strati di ghiaccio, diventa abbastanza pesante da superare la corrente ascendente e cade verso il suolo.
La previsione
La previsione precisa della grandine è una sfida complessa per i meteorologi. Tuttavia, esistono metodologie e sistemi di monitoraggio che possono fornire indicazioni sul rischio di grandine in determinate situazioni. Ecco alcuni degli strumenti utilizzati in questo contesto:
- Radar meteorologico: i radar possono rilevare la presenza di cellule temporalesche all’interno delle quali la grandine potrebbe formarsi. La dimensione delle particelle di grandine può influenzare la riflettività radar, consentendo agli esperti di valutare il rischio;
- Dati atmosferici: gli osservatori meteorologici raccolgono dati su temperature, umidità, pressione atmosferica e altri parametri. Queste informazioni possono essere utilizzate per valutare le condizioni favorevoli alla formazione della grandine;
- Modelli meteorologici: consentono di simulare lo sviluppo e l’evoluzione delle condizioni atmosferiche. Se un modello prevede condizioni instabili, correnti ascendenti e umidità, potrebbe indicare il potenziale per la grandine;
- Tecnologia anti-grandine: in alcune regioni, vengono utilizzati strumenti per indurre la formazione di cristalli di ghiaccio in tempo reale e prevenire la formazione di grandine.
Nonostante questi strumenti e metodi, la previsione della grandine rimane imprecisa in molte situazioni. La grandine può formarsi rapidamente, e le condizioni locali possono variare notevolmente anche all’interno di una singola tempesta. Di conseguenza, sebbene sia possibile valutare il rischio di grandine in alcune circostanze, non è sempre possibile prevedere con certezza quando e dove si verificherà.
Le conseguenze
La grandine può causare una serie di conseguenze significative. Le principali includono:
- Danni alle colture agricole: può danneggiare o distruggere le colture agricole, riducendo il rendimento e causando perdite economiche significative per gli agricoltori;
- Danni alle proprietà: può danneggiare veicoli, finestre, tetti e altre strutture. I veicoli possono subire ammaccature e danni alla vernice, mentre i finestrini possono rompersi;
- Perdite economiche: i danni causati dalla grandine possono comportare costi considerevoli per la riparazione e la sostituzione di beni danneggiati. Le compagnie assicurative possono dover affrontare richieste di risarcimento su larga scala;
- Rischio per la sicurezza: può rappresentare un pericolo per la sicurezza delle persone se colpisce durante un temporale. I chicchi di grandine di grandi dimensioni possono ferire o causare danni fisici;
- Impatto sulle infrastrutture: può danneggiare le infrastrutture, come linee elettriche, pali della luce, e altre strutture pubbliche;
- Cambiamenti climatici: in alcune regioni, la frequenza e l’intensità delle grandinate possono essere influenzate dai cambiamenti climatici. Ciò può avere un impatto sulle attività agricole e sulle economie locali;
- Assicurazioni: l’aumento delle richieste di risarcimento a seguito di eventi di grandine può influenzare le tariffe delle assicurazioni auto e delle polizze di copertura abitativa nelle aree colpite.
Le conseguenze esatte della grandine dipendono dalle dimensioni dei chicchi, dalla durata e dall’intensità della tempesta, nonché dalla presenza o meno di misure di protezione come coperture per le coltivazioni.
