FIOCCHI DI NEVE: CREAZIONE E TRASFORMAZIONE

Vi siete mai chiesti mentre sciate sulla neve perché i fiocchi di neve hanno quella forma? O come è possibile avere quelle forme cristalline, geometriche e complesse? In questo articolo ti daremo tutte le risposte che ti aiuteranno a comprendere il fenomeno dei fiocchi di neve.

LO STUDIO DEI FIOCCHI DI NEVE

Stranamente, i fiocchi di neve sono stati studiati per molti anni e oggetto di progetti di ricerca di molti scienziati. Nel 1611 uno scienziato di nome Giovanni Keplero scrisse l'opera Strenea seu de nive sexángula. Successivamente, il filosofo René Descartes fu il primo a descrivere la forma dei cristalli di neve, almeno ciò che la sua vista umana gli permetteva di fare. Se ci avviciniamo al secolo scorso abbiamo Wilson A. Bentley che ha raccolto oltre 5000 immagini di fiocchi di neve di cui oltre 200 sono state pubblicate nel suo libro Snow Crystals.

Tuttavia, lo studio più approfondito sui fiocchi di neve è stato condotto dal giapponese Ukichiro Nakaya dell'Hokkaido. La tecnica utilizzata per svolgere le sue ricerche è stata quella di fotografare un gran numero di cristalli di neve e catalogarli nelle loro diverse tipologie.

COME SI FORMANO I FIOCCHI DI NEVE?

In atmosfere secche, i cristalli assumono un aspetto molto più austero, con i cugini esagonali. Man mano che i gradi scendono, i prismi esagonali si allungano e assumono più volte la forma di una colonna. Ciò che accade è che sulla superficie del ghiaccio appare un sottile strato di liquido quando entra in contatto con l'atmosfera. Pertanto, quando si verificano condizioni molto fredde al di sotto dei 25°C e 10°C i cristalli perdono la loro altezza e diventano prismi piatti. Quando la temperatura supera i 10ºC, diventano nuovamente colonne e si appiattiscono nuovamente se la colonnina di mercurio risale intorno allo zero gradi.

Mentre i fiocchi di neve cadono, altre particelle d'acqua si uniscono a loro creando e formando nuove forme geometriche. La forma e la geometria variano in base alla temperatura e all'umidità e sono necessari almeno sei gradi Celsius e una bassa umidità. Quando l'umidità aumenta e la temperatura diminuisce, le forme dei fiocchi diventano più complesse.

A causa di questa complessità e varietà di fiocchi, molti scienziati hanno sostenuto la teoria secondo cui ogni fiocco è diverso e unico. Inoltre la neve non è bianca, è proprio incolore e trasparente, quello che succede è che per noi i raggi del sole riflessi sulla superficie la rendono di quel colore ai nostri occhi.

D'altronde ogni fiocco di neve segue una traiettoria e presenta una storia molto chiara dalla nuvola da cui nasce fino a quando si scioglie. Ci sono numerose salite e discese, grumi e collisioni che si verificano una volta che il fiocco di neve lascia la nuvola. È allora che incontra diverse situazioni atmosferiche, come la pressione , il vento e la temperatura , che finiscono per condizionare la sua geometria finale.

Come accennato in precedenza, ogni fiocco di neve sarà unico ed esclusivo, tuttavia è possibile stabilire una misura generale dei fiocchi di neve che si aggirerebbe intorno ad un diametro compreso tra otto e dieci centimetri. Infatti a seconda della temperatura possiamo dedurre la forma o la dimensione delle scaglie.

A temperature estremamente basse, i fiocchi sono spesso colonnari. Se il calore aumenta leggermente, compaiono i cosiddetti dendriti e ad una temperatura di meno -10 gradi Celsius si formano le cosiddette scaglie a forma di piastra. Se aumentiamo la temperatura di quattro gradi, si trasformeranno in forme di colonne cave, mentre a -4 gradi Celsius troveremo le peculiari forme di aghi. Infine con temperatura zero è quando nascono le forme più sorprendenti, gli esagoni .

Quando ci sono nevicate incredibili, la cosa più normale è che i fiocchi di neve che cadono formano grumi di stelline e altri microscopici cristalli di neve. Tuttavia, a volte ci sono le condizioni perfette per vedere la struttura del fiocco di neve ad occhio nudo, come spiega il fisico, meteorologo e comunicatore scientifico José Miguel Viñas:

“A volte, quando le condizioni della neve sono favorevoli, precipitano singole stelle di neve macroscopiche. Nella maggior parte delle nevicate è normale che cadano fiocchi costituiti da grappoli di stelline o altri microscopici cristalli di neve”

I CINQUE TIPI DI FIOCCHI DI NEVE

• PRISMI SEMPLICI

Questi sono i più comuni che troveremo. La sua forma può cambiare da lunghi prismi esagonali a una lamina sottile. Non perché siano i più comuni, saranno i più facili da vedere, poiché i loro prismi sono così piccoli che dovrai guardare da vicino per trovarli.

• PIASTRA STELLA

La forma di questo fiocco di neve è la prima cosa che ci viene in mente quando pensiamo ai fiocchi. Sono cristalli di ghiaccio laminati con sei bracci sufficientemente larghi da formare una stella. I bordi sono solitamente costituiti da rami decorati con segni simmetrici che li rendono più particolari.

• DENTRITI STELLARI

Sono i più delicati e hanno 6 rami principali e diversi tipi di rami secondari. Questi fiocchi si vedono perfettamente perché sono più grandi di quelli sopra menzionati.

• CRISTALLI TRIANGOLARI

Gli effetti aerodinamici provocano la formazione di cristalli di neve. In generale sono piccoli con triangoli insoliti. Talvolta i rami spuntano dai sei angoli dando origine a strane forme.

• FIOCCHI DI NEVE ARTIFICIALI

Sebbene non sia neve formata dalla natura stessa, la verità è che la Commissione internazionale per la neve e il ghiaccio considera i suoi fiocchi un tipo di neve. La sua produzione avviene grazie ai innevatori artificiali e non generano alcun tipo di geometria specifica. Abbiamo infatti un articolo sul nostro blog che potrebbe interessarti se vuoi approfondire l'argomento, poiché parla di Neve: artificiale o naturale?.

Quindi, la formazione e la trasformazione dei fiocchi di neve è un mondo scientifico a dir poco intrigante. Speriamo che questo articolo ti abbia aiutato a rispondere a tutte le tue domande su come la natura può darci queste forme sorprendenti e complesse con solo poche gocce d'acqua.

DOMANDE E RISPOSTE

• PERCHÉ I FIOCCHI DI NEVE SONO BIANCHI?

I fiocchi di neve non sono bianchi in quanto tali perché il ghiaccio che li forma non è di nessun colore, ma il colore bianco si riflette davanti all'occhio umano grazie ai raggi del sole che si posizionano sulla moltitudine di particelle cristalline di ghiaccio.

• DOVE NEL MONDO NEVE DI PIÙ?

Di solito nevica di più nei paesi dell'emisfero settentrionale come il Giappone o gli Stati Uniti sudoccidentali. Altre zone dove si accumulano grandi quantità di neve si trovano nel sud dell'Alaska.

• QUANTO È GRANDE UN FIOCCO DI NEVE?

Un fiocco di neve misura solitamente tra gli otto e i dieci centimetri, anche se la sua forma può variare a seconda delle condizioni ambientali.

• QUALI TIPI DI FIOCCHI DI NEVE ESISTONO?

I tipi di fiocchi di neve esistenti sono prismi, fogli stellati, dendriti stellari, cristalli triangolari e fiocchi di neve artificiali.

• COME SI FORMANO I FIOCCHI DI NEVE?

La formazione ha origine dalla produzione della neve, da parte sua la creazione del fiocco di neve inizia nelle nuvole da polvere e gocce di vapore acqueo che si accumulano e ghiacciano a causa delle basse temperature.

• COME SPIEGARE AD UN BAMBINO LA FORMAZIONE DEI FIOCCHI DI NEVE?

Affinché un bambino possa comprendere la formazione dei fiocchi di neve, puoi dirgli che quando la temperatura è inferiore a 0ºC, le gocce liquide si sono appena cristallizzate. Inoltre, quando i piccoli cristalli entrano in collisione tra loro, si attaccano formando delle scaglie.

• COME REALIZZARE FIOCCHI DI NEVE DI CARTA?

Per realizzare i fiocchi di neve di carta avrai bisogno di un foglio quadrato, del normale formato A4 e inizieremo a tagliare la carta per avere un foglio quadrato. In secondo luogo, piegheremo il foglio a metà lungo la diagonale per ottenere un triangolo, poi ancora a metà e infine divideremo la parte superiore in tre parti e faremo dei segni per piegarlo in tre parti uguali. Otterrai un fiocco di neve a sei braccia.

• CHE TEMPO DEVE ESSERE PERCHÉ NEVE?

Per far nevicare è necessario che le temperature siano intorno a 0 gradi inferiori a questo valore nei diversi strati atmosferici.

• CHE FORMA HA UN FIOCCO DI NEVE?

La figura che ha un fiocco di neve è esagonale, anche se la sua geometria varia e può risultare in un triangolo o un dodecagono. L'acqua è costituita da molecole e le molecole sono atomi legati che restano uniti.

• QUAL È LA CITTÀ DOVE NEVE DI PIÙ IN SPAGNA?

Uno dei paesi con più neve è Piorneda, una piccola frazione del comune di Cervantes in provincia di Lugo, anche se in genere nevica molto in tutte le zone rurali e montane.