La neve chimica non esiste

In questi giorni, incredibile ma vero, fa “sensazione” il freddo a gennaio. Sui media, sulla stampa, nei discorsi tra la gente comune, al bar, in treno si commenta il freddo quasi come se fosse una novità avere temperature sotto lo zero a gennaio, come se inconsciamente ci fossimo già adattati al cambiamento climatico e a frequenti inverni miti. Non fa invece sensazione la mancanza di nevesu molte zone delle Alpi e dell’Appennino, forse perché si pensa che la tecnologia possa sopperire ai limiti della natura, come la neve trasportata dall’elicottero in Trentino (video qui) o coi camion in centro a Milano per la bizzarra scelta di svolgere in città una gara di sci di fondo, e senza parlare, poi, dei cannoni che innevano regolarmente gli impianti sciistici in alta quota.

Per ora tuttavia in pianura di neve naturale non ne è caduta, ma fa grande sensazione e clamore la “neve chimica”: ne parla il Corriere della sera,  Leggo, e molti portali di meteorologia amatoriale e commerciale. L’agenzia di stampa AGI parla addirittura di “fiocchi senza nuvole”, ma la nube invece c’è: è la nebbia, che sostanzialmente è una nube con base al suolo in quanto [ formata, come le nubi, da minutissime goccioline di acqua con eventuale presenza di piccolissimi cristalli di ghiaccio se fa molto freddo.
Nessun testo scientifico o manuale di meteorologia operativa o osservativa dà una definizione dell’espressione “neve chimica”: il termine è errato, anche se in uso da un po’ di tempo, specie nel mondo dei siti e forum di meteorologia amatoriale, da cui probabilmente è sorto e si è diffuso.

Da notare che questa espressione si è divulgata soltanto in Italia, in quanto non si trova nulla di simile né nel mondo anglosassone, né in quello spagnolo e neppure su quello francese (anzi, l’unico sito francese in cui viene menzionata l’espressione “neige chimique” è questo blog di meteorologi che ne deplorano l’uso ). Oltretutto il termine suggerisce che questa neve sia particolarmente inquinata, o addirittura composta principalmente da inquinanti, mentre risulta composta sostanzialmente d’acqua, con gli stessi inquinanti presenti nella pioggia o nella comune nebbia da cui si origina.
Di cosa si tratta veramente? La definizione di neve chimica presente fino a pochi giorni fa su Wikipedia non citava alcuna fonte, scientifica ed è stata recentemente corretta. È invece più corretto chiamare questo fenomeno “neve da nebbia”, come giustamente dice in un’intervista all’Eco delle Città Daniele Cat Berro della Società Meteorologica Italiana “Non si tratta di un fenomeno eccezionale. Era diventato meno frequente. Però è improprio chiamarlo neve chimica, sarebbe più corretto chiamarla “nebbia congelante precipitante” .

Nel “Manuale delle osservazioni” dell’Organizzazione Meteorologica Mondiale si parla diffusamente delle “fog precipitation”, ben note da tempo, citate per esempio nel par.6.1.1 del WMO n.8 – Guide to meteorological instruments and methods of observation (seventh edition).  Nello stesso manuale si dice che “I meteorologi sono generalmente più interessati alla nebbia come un ostacolo alla visibilità che come una forma di precipitazioni”, anche se il fenomeno ha un certo ruolo dal punto di vista idrologico, così come sono note le “precipitazioni occulte” dovute a nebbia, brina e rugiada.  Le precipitazioni da nebbia non sono affatto una novità, si verificano spesso deboli o debolissime pioviggini in presenza di nebbia (senza che nessuno parli di “pioggia chimica”) e meno frequentemente appunto precipitazioni solide (neve congelante precipitante o neve da nebbia) quando le temperature sono rigide (ma tipiche della stagione) come in questi giorni.

Più in dettaglio, qualunque precipitazione si origina per accumulo di vapore acqueo su nuclei di condensazione (in inglese cloud condensation nuclei, CCN). Questi possono essere rappresentati da aerosol, polveri, particelle microscopiche di vario tipo, di origine naturale  (spray marino, incendi boschivi naturali, tempeste di sabbia) o antropica (emissioni industriali, processi di combustione, riscaldamento, autoveicoli, freni dei tram, …),Se non ci fossero i CCN, la fisica ci dice che dovremmo arrivare a umidità del 400% prima che il vapore d’acqua possa condensare sulla sua stessa molecola.

È chiaro che nelle città e in generale in tutta la pianura padana ci sono molte polveri e che in queste giornate quasi tutta la pianura è interessata da superamenti delle soglie di attenzione dei PM10 (in Emilia Romagna, in Veneto eLombardia per esempio). In condizioni di alta pressione, questi  persistono nello strato stabile sotto l’inversione termica accumulandosi nel tempo, e  possono agire da CCN. Di solito, quando c’è nebbia il terreno è umido, spesso bagnato, perché le goccioline di acqua liquida prodottesi nella nebbia si aggregano e precipitano. E anche se in quel caso nessuno annuncia l’arrivo della pioggia dalla nebbia, si tratta dello stesso fenomeno.
Quando fa freddo e ci sono parecchi gradi sotto zero come in questi giorni, si può avere o il congelamento di qualche gocciolina di acqua in ghiaccio, o la sublimazione inversa del vapore in ghiaccio sul CCN (per quest’ultimo fenomeno, deve essere molto freddo). Nel momento in cui la nebbia contiene sia goccioline (minutissime) di acqua liquida, sia particelle (finissime) di ghiaccio, per un altro meccanismo fisico noto col nome di Bergeron-Findeisen le particelle di ghiaccio si ingrossano a spese di quelle di acqua. Poi, con la turbolenza dell’aria, le particelle minute di ghiaccio possono aggregarsi tra loro, usando come “colla” le gocce di acqua liquida, e formare fiocchi, con un meccanismo del tutto simile a quello che avviene nelle nubi. Del resto, se lo strato di nebbia è sufficientemente denso, non è assolutamente diverso da una nube… Perché dunque stupirsi se si generano precipitazioni?

Il suggestivo paesaggio bianco è poi dovuto al fenomeno “nebbia brinosa” (in inglese freezing fog, codice METAR FZFG) o galaverna,  che peraltro si accumula col tempo e può raggiungere anche spessori notevoli e solo in minima parte dovuti alla precipitazione. E non avviene solo in pianura ma anche in montagna. In particolare, la galaverna si forma quando i minuscoli cristalli di ghiaccio che volano in aria nella nebbia si “attaccano” a qualunque superficie. L’incollamento può essere favorito dalla presenza di gocce di acqua liquida allo stato sopraffuso; il ghiaccio appare bianco e dà lo stesso effetto della neve, però le superfici appaiono ammantate di ghiaccio da tutti i lati (e quindi anche in basso). A differenza della brina, tutti gli oggetti nello strato di nebbia (alberi, fili elettrici, strade, balconi, …), e non solo quelli vicino al suolo (p.es. l’erba), appaiono “ricamati” dal ghiaccio. Questo fenomeno si differenzia dal gelicidio o vetrone che è un fenomeno analogo ma si forma quando sono le gocce di acqua sopraffusa ad attaccarsi agli oggetti. In questo caso esse solidificano in ghiaccio ed il ghiaccio che si forma è vitreo e trasparente; è frequente in presenza di vento e in montagna.

Le nevicate da nebbia e la galaverna sono fenomeni relativamente rari perché non è frequente avere nebbie con temperature sotto lo zero (ed anche perché la legge di Clausius-Clapeyron ci insegna che la quantità di acqua condensata diminuisce quasi esponenzialmente al diminuire della temperatura), ma non sono certo fenomeni straordinari. Si sono già verificate più volte in passato, in particolare, ma non solo, nelle annate caratterizzate da lunghi periodi alta pressione come quella in corso o in periodi molto freddi. Per esempio nel gennaio 2006, nel gennaio 2002 o più indietro nel tempo negli inverni siccitosi del 1988/89 e 1989/90; diversi casi e fotografie sono documentati in particolare nelle monografie sul clima di Torino e sul clima di Modena. In Internet, poi, si trovano diversi casi avvenuti in Inghilterra (qui c’è addirittura un articolo che descrive il fenomeno con molte foto; qui si parla di un evento avvenuto nel 2003; un altro blog lo si trova qui; e ancora questo sito contiene diverse foto di un altro evento avvenuto sempre in Inghilterra).

In conclusione, il nome corretto del fenomeno meteorologico è “nebbia brinosa”, o il più popolare “galaverna” per la deposizione di ghiaccio su alberi, suolo e superfici in genere e “precipitazioni da nebbia” (dall’inglese “fog precipitation”) o “nebbia congelante precipitante” quando avviene sotto zero e in fase solida. Se vogliamo usare un termine semplice, chiaro e divulgativo, ma corretto, il  più appropriato per il fenomeno avvenuto in questi giorni è “neve da nebbia”. La chimica in tutto questo non c’entra niente, ed anzi il processo di formazione non è chimico bensì fisico.

Al limite, si possono imputare le attività umane per l’elevata concentrazione di nuclei di condensazione. Infatti, è indubbiamente vero che i CCN favoriscono la formazione delle nebbie (tanto è vero che, negli anni ’70 e ’80, quando si bruciava la nafta, combustibile che emette ben più particolato degli attuali, le statistiche di nebbia in Val Padana (si veda ad esempio il testo di Giuliacci edito da ERSA) danno valori molto maggiori nel numero di giorni con nebbia rispetto ad oggi. E siccome allora faceva più freddo di oggi, le piogge e nevicate da nebbia erano certamente più frequenti, anche se non venivano enfatizzate sui giornali. Tuttavia, va ricordato che l’inquinamento non è il solo responsabile delle precipitazioni da nebbia, visto che servono anche condizioni meteo opportune (la giusta combinazione di umidità, temperatura, assenza di vento, presenza di inversione termica da anticiclone, ecc.).
Non è nemmeno una novità che cadendo, la pioggia, la neve e la nebbia raccolgano gli inquinanti; restano quindi ugualmente indispensabili le azioni per la riduzione dell’inquinamento atmosferico, oltre che delle emissioni climalteranti in genere: è proprio appena un uscito un interessante paper su Sciencesui benefici reciproci  delle azioni sulla qualità dell’aria e sui cambiamenti climatici, su cui torneremo in un prossimo post.

Testo di Claudio Cassardo e Luca Lombroso, con il contributo di Federico Antognazza, Gianni Comoretto, Elisabetta Mutto Accordi e Daniele Pernigotti

Fotografie di Luca Lombroso e Andrea Zambelli

Fonte: climalteranti.it