8. LA GRANDINE
Nel cumulonembo coesistono cristalli di ghiaccio (parte alta), vapor d’acqua, goccioline d’acqua e goccioline sopraffuse, cioè liquide pur in ambiente sottozero e più abbondanti nella zona intermedia; inoltre gli updraft trasportano verso l’alto particelle come il sale marino o il pulviscolo atmosferico che sono i nuclei sui quali si svilupperà il chicco di grandine.
Alla sommità della torre temporalesca le molecole del vapor d'acqua si depositeranno sul cristallo di ghiaccio mediante sublimazione: una volta ingrossatosi il cristallo cade nella parte intermedia della nube più velocemente delle goccioline sopraffuse e nel suo percorso discendente le catturerà provocandone l'istantaneo ghiacciamento al contatto.
Quando le goccioline sopraffuse si attaccano al cristallo cedono ad esso una parte del calore latente di solidificazione: infatti nel passaggio da acqua a ghiaccio si libera calore. L'embrione perciò si riscalda e può arrivare a temperature prossima a 0°C, mentre nell'ambiente circostante essa è fortemente negativa (-15°C/-20°C): questa è la crescita secca. Poichè ora l'embrione di ghiaccio ha temperatura prossima a 0°C, le goccioline sopraffuse ghiacciano solo parzialmente e una certa quantità d'acqua viene reimmessa nell'ambiente: è la crescita bagnata.
Struttura a cipolla di chicchi discoidali
Foto di Gobbi Alberto
Nei temporali ad asse obliquo i piccoli chicchi di grandine che si sono formati nella parte medio-alta della nube verranno trasportati molto avanti dai forti venti andando ad accumularsi nella parte anteriore del sistema; una volta che essi saranno divenuti sufficientemente pesanti cominceranno per gravità a scendere verso il basso, ma così facendo entreranno nella zona in cui le correnti ascendenti sono molto forti: l'embrione compirà molte salite e discese all'interno della nube con probabilità di violente grandinate. Comunque grandine di piccole-medie dimensioni può cadere anche da Cb ad asse verticale purchè salgano a quote interessanti.
Questi processi evolutivi determinano una struttura sezionale a "cipolla" con ghiaccio opaco (bianco, anche perchè vengono conglobate molecole d'aria nella rapida solidificazione) in crescita secca e ghiaccio trasparente in crescita bagnata (perchè il ghiacciamento è più lento a causa del calore latente, quindi la gocciolina permane liquida per qualche tempo): ogni strato rappresenta un nuovo viaggio verso la parte alta della nube.
Naturalmente più intense saranno le correnti ascendenti maggiori saranno le dimensioni che i chicchi potranno raggiungere: attenzione alle overshooting top e alla quota raggiunta dal Cb. Chicchi dotati di molte protuberanze o punte sottintendono anch’essi forti updrafts.
Alcuni chicchi con delle punte sporgenti
indice di fortissimi updrafts
Foto a cura di www.australiasevereweather.com
L'unico fattore che può interrompere il processo di "sali-scendi" è determinato dal fatto che i chicchi divengano talmente pesanti da non poter essere più riportati in alta quota dalla corrente ascensionale, con inevitabile caduta al suolo. I chicchi in caduta vengono radunati e si organizzano lungo fasce che seguono i massimi di intensità dei downdraft: siccome la loro intensità non è regolare ma pulsante (raffiche), la maggior quantità di chicchi seguirà le più intense raffiche di vento, colpendo fasce relativamente ristrette ed irregolarmente distribuite.
Poichè correnti ascendenti fortissime presuppongono correnti discendenti altrettanto forti nell'area delle precipitazioni (dinamica + gravità), l'insorgere di violente raffiche di vento (outflow) all'arrivo del temporale è di cattivo auspicio ed è probabile il verificarsi della grandine, specie nella prima fase delle precipitazioni perchè i chicchi sono più pesanti e cadono per primi.