Grandine: come si genera, scale di grandezza e contromisure

La grandine è un fenomeno molto frequente sulla nostra penisola in caso di formazioni temporalesche e avvezioni d’aria fredda in quota; ecco come si forma e come si misura

La grandine è una precipitazione atmosferica solida costituita da granelli di ghiaccio, chiamati comunemente “chicchi” con un diametro variabile, generalmente si formano nei cumulonembo a incudine, nube tipica dei forti temporali.

Processo di formazione 

Il processo che permette la formazione della grandine è molto simile a quella che porta alla nascita di un fiocco di neve

Anche qui abbiamo bisogno di ice nuclei (nuclei glaciogeni formati sopratutto da pulviscolo atmosferico) come embrione iniziale per agevolare la formazione e l’accrescimento dei cristalli di ghiaccio tramite brinamento dove i nuclei fanno coagulare su se stessi il vapor d’acqua dell’ambiente circostante. Questo processo  di accrescimento è chiamato crescita bagnata.

Un altro processo che può portare alla formazione e ingrandimento di cristalli di ghiaccio è quello diretto dove il “chicco” si forma già all’interno della nube ma questo può avvenire solamente a quote molto elevate ( sino a 6000 m) dove la temperatura è di -36 °C, una volta formatosi esso scenderà verso la parte intermedia, catturando altre goccioline provocando l’instantaneo ghiacciamento delle goccioline sopraffuse (processo per contatto) . Questo processo di accrescimento è chiamato crescita secca.

Quello che differenzia il fiocco di neve e il chicco di grandine è dovuto alle fortissime correnti ascendenti (possono superare anche i 100 km/h ) e discendenti che fanno compiere molte salite e discese all’embrione iniziale all’interno del cumulonembo. Questo consente ai chicchi di piccola dimensione che si sono formati nella parte “alta” di scendere a causa della gravità e del peso maggiore e quindi di catturare goccioline sopraffuse ma una volta in basso saranno riportati in alto dalle forti correnti ascendenti. Possono compiere svariati cicli di ” up and down ” se le condizioni di updraft sono favorevoli, fino a quando però il peso non diviene troppo elevato e il chicco ormai abbastanza grande e pesante riesce a sfuggire a questi venti e arrivare al suolo.

 

Questi cicli che compie il nostro cristallo sono visibili nella tipica stuttura a capolla dove è possibile vedere una stratificazione del ghiaccio, sarà opaco se il cristallo si è ingrandito per crescita secca (nel tragitto ascendente sino al top della nube) mentre sarà trasparente se il processo è per crescita bagnata  ( nel tragitto discendente sino al bottom della nube )

 

 

Strumentazione di misura: il grelimetro    

Grelimetro fatto in casa

Il grelimetro è l’unico strumento in grado di misurare la grandine su vaste aree, in particolare per misurare la grandezza dei singoli chicchi. E’ costituito da un pannello di polistirolo, ricoperto da un sottile foglio di alluminio, montato su un supporto che lo espone all’impatto con i chicchi di grandine, lasciando sul pannello una serie di minuscoli “crateri”. Al termine di ogni giornata di grandine questo pannello deve essere sostituito con uno nuovo.

Ovviamente lo strumento rileva solo i chicchi che hanno raggiunto il suolo, quindi una parte del “chicco” si sarà fuso nella discesa al suolo. E’ importante inoltre raccoglierli immediatamente dopo la caduta per evitare la completa fusione.

Ricordiamo che  il chicco di grandine più pesante fotodocumentato è stato registrato in Argentina nel 2009, con un peso di 4 kg e 400 gr con una circonferenza di 59 cm.

 

 

 

 

La scala di torro 

La scala di Torro (acronimo di tornado and Storm Research Organisation), fu introdotta nel 1986 per stimare l’intensità di una grandinata i cui danni potenziali dipendono da 5 variabili :

  1. Dimensioni del chicco
  2. Velocità di caduta del chicco
  3. Durezza del chicco
  4. Forma del chicco
  5. Orientamento della traiettoria di caduta del chicco

Ovviamente se la grandinata è accompagnata dal vento, causa maggiori danni aumentando di gran lunga la velocità del chicco. La tempesta potrebbe essere in grado di distruggere completamente un raccolto e fare danni a persone,animali e cose di ogni tipo come viene riportato dalla tabella a destra.

 

Difesa contro la grandine

Attualmente esistono 3 tipi di azione diretta contro la formazione o caduta della grandine:

  1. Frantumazione del chicco mediante onde sonore protette dal suolo con cannoni detonanti
  2. Frantumazione del chicco mediante onde sonore prodotte dentro la nube con un razzo esplodente
  3. Inseminazione artificiale delle nubi con particelle microscopiche di ioduro d’argento

NB: Non vi è alcuna evidenza scientifica della reale efficacia di tali dispositivi; basta pensare alla potenza del rombo di un tuono con la potenza di un cannone antigrandine per capire l’inutilità di quest’ultimo.

Il cannone detonante “antigrandine” è un dispositivo inventato nel 1896 ed usato in agricoltura per prevenire il danneggiamento dei campi.  Ha la forma di un cannone metallico a cono rovesciato rivolto verso il cielo, alto circa 10 metri il quale alla cui base è collegata  una camera di combustione che viene riempita di gas combustibile, come propano o acetilene, con una candela che ne causa l’esplosione. Questo lancia una potente onda sonica verso il cielo che verrà ripetuta ogni 10-20 secondi e dovrebbe impedire l’aggregazione dei chicchi di grandine o spaccare quelli già formati.

I razzi esplodenti scoppiano a circa 2000-2500 m di quota anche loro dovrebbero determinare la sfaldamento dei chicchi di grandine prima della caduta al suolo.

Per quanto riguarda invece l’inseminazione artificiale di ioduro d’argento nella parte alta delle nubi, ovvero particelle che fungono da nucleo in grado di far condensare acqua su se stessi togliendo materiale primo per la formazione di grandine e ridurre la formazione di cristalli di ghiaccio. Anche questo processo ha dato risultati poco convincenti, visto che l’energia all’interno di un intenso temporale è incredibilmente enorme ed è impensabile cercare di modificare il corso degli eventi meteorologici artificialmente.

L’unica difesa che l’uomo può mettere in atto è quella delle reti antigrandine (specie adibiti in ambito agricolo). 

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