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Formazione ed effetti

Quando la temperatura diminuisce, il vapore acqueo contenuto nell'aria tende a condensare intorno a minuscoli nuclei (pulviscolo, sali, pollini o semplici ioni), producendo particelle d'acqua liquida o solida (cristalli di ghiaccio). Tali particelle, di dimensioni comprese tra 5 e 75 micrometri (1 micrometro = 1/1000 di millimetro), sono estremamente leggere, tanto da poter essere sostenute in aria anche da correnti d'aria verticali estremamente deboli.

Le differenze di composizione delle nubi dipendono dalla temperatura a cui si verifica la condensazione. A temperature inferiori al punto di solidificazione dell'acqua, le nubi sono di norma composte da cristalli di ghiaccio; quelle che invece si formano a temperature maggiori sono costituite da minute gocce. In qualche caso, però, le cosiddette nubi 'sopraraffreddate' possono contenere goccioline d'acqua liquida anche al di sotto del punto di congelamento.

I movimenti atmosferici condizionano la formazione e lo sviluppo delle nubi: in aria calma tendono a prodursi formazioni nuvolose stratificate, mentre laddove si hanno forti correnti ascensionali, ad esempio, si producono nubi dall'aspetto torreggiante.

Le nubi svolgono una funzione importante nella distribuzione del calore solare sulla superficie terrestre e nell'atmosfera. In generale, poiché la riflessione sulla superficie superiore delle nubi, esposta al Sole, è maggiore che non alla superficie terrestre, la quantità di energia solare riflessa nello spazio risulta nel complesso maggiore durante le giornate nuvolose. Una frazione della radiazione riesce comunque a raggiungere la superficie terrestre, dove viene in parte assorbita e in parte riflessa verso gli strati inferiori delle nubi; questi ultimi sono opachi alla radiazione riemessa dalla Terra, la cui lunghezza d'onda è maggiore rispetto a quella proveniente dal Sole; pertanto rimandano la radiazione verso la superficie terrestre, riscaldandola. Ne risulta che gli strati inferiori dell'atmosfera assorbono una quantità maggiore di energia termica nelle giornate nuvolose. Viceversa, durante le giornate serene, anche se la superficie terrestre e gli strati inferiori dell'atmosfera vengono raggiunti da una maggiore quantità di radiazione solare, il calore che questa porta con sé tende a essere dissipato più rapidamente.

Il primo studio scientifico delle nubi risale al 1803, quando il meteorologo britannico Luke Howard mise a punto un metodo di classificazione delle formazioni nuvolose. Nel 1887 fu pubblicato un sistema di classificazione destinato a costituire la base per la realizzazione dell'Atlante Internazionale delle Nubi (1896), uno strumento di consultazione e di riferimento, che da allora viene costantemente aggiornato e utilizzato dai meteorologi.