La natura offre sempre grandi spettacoli, anche quando si tratta di cose piccole, come un fiocco di neve. Ti sei mai soffermato a guardarli? Ognuno ha una forma sorprendente e sono tutti diversi l’uno dall’altro. Ma come è possibile? E come si forma un fiocco di neve?
Non è pioggia congelata
Iniziamo sfatando una leggenda. I fiocchi di neve non sono l’effetto del congelamento delle gocce di pioggia che cadono al suolo quando fa molto freddo. Questo è un altro fenomeno atmosferico e prende il nome di nevischio.
La neve, invece, inizia a formarsi direttamente nelle nuvole. Le nuvole invernali sono infatti formate da un insieme di gocce di acqua. Questo è possibile grazie a un fenomeno che gli scienziati chiamano sottoraffreddamento: quando ci sono particolari condizioni alcune sostanze possono infatti rimanere liquide anche se la loro temperatura scende di molti gradi sotto la propria temperatura di raffreddamento. In questo caso, l’acqua può rimanere liquida anche a temperature di molti gradi inferiori ai 0°C.
Storia di un fiocco di neve
La neve inizia a formarsi quando le gocce di acqua presenti nelle nuvole entrano in contatto con il pulviscolo atmosferico, formato da particelle di natura inorganica (polvere) o organica (batteri, spore). Gocce d’acqua della grandezza di millesimi di millimetro iniziano quindi a congelarsi attorno a questi minuscoli granelli creando in tal modo il nucleo del cristallo di neve.
Scendendo attraverso l’aria per raggiungere il suolo, questo “nucleo di neve ” incomincia poi ad attrarre altre minuscole goccioline d’acqua, che si congelano creando poco a poco il vero e proprio fiocco di neve. Aumentando il numero di gocce d’acqua attratte, aumenta anche la dimensione del fiocco, che inizia ad assumere forme sempre più complesse.
Sebbene esistano fiocchi di neve di forma allungata, ad ago o cilindrica, la maggior parte dei cristalli di neve assume una caratteristica forma esagonale. Questo non è un caso: dipende infatti dalle proprietà dell’acqua e dalle leggi fisiche e chimiche della cristallizzazione.
Da cosa dipende la forma di un cristallo di neve?
La cristallizzazione è un cambiamento di stato della materia, che da liquida diventa solida. Quando questo accade, le molecole del liquido si dispongono in strutture ordinate che variano a seconda della composizione chimica del liquido in questione. Nel caso dell’acqua, formata da due molecole di idrogeno e una di ossigeno (H2O), la forma assunta è nella maggior parte dei casi esagonale.
Oltre alla composizione chimica dell’acqua ci sono altre due variabili che incidono sulla forma del cristallo di neve: la temperatura e l’umidità dell’aria in cui il fiocco si forma. A 0°C i fiocchi di neve hanno forme più semplici e mano a mano che la temperatura diminuisce diventano sempre più complesse. Se la temperatura scende a – 5°C assumono forme di lunghi aghi, mentre a – 15°C prevale la forma piatta a stella. Con temperature ancora inferiori, i cristalli di neve diventano invece simili a lunghe colonne.
Uno diverso dall’altro
È quindi la lunga strada che il fiocco di neve compie per raggiungere il suolo a determinare la sua forma. Scendendo pian piano il cristallo infatti attraversa diversi strati di aria, con diverse temperature e gradi di umidità. Più l’aria è umida, ad esempio, maggiori sono le diramazioni e più belli sono i fiocchi.
Ogni fiocco di neve, cadendo, ha quindi una sua “storia”, unica e irripetibile, perciò ogni cristallo di neve è effettivamente unico e diverso da ogni altro.
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