Il vapore liberato da oceani, mari, laghi, fiumi e vegetazione, viene trasportato verso l’alto dalle correnti aeree ascendenti di varia natura: moti convettivi al di sopra delle superfici più soleggiate, sollevamento forzato sul lato sopravvento agli ostacoli orografici, sollevamento di origine frontale (ovvero aria fredda che si incunea sotto l’aria calda che incontra oppure aria calda che è costretta a sollevarsi quando incontra aria più fredda).

Nell’ascesa la massa d’aria, viaggiano dalla pressione, più elevata,  al suolo verso quella, più bassa, in quota, si espande. Ma l’espansione fa sì che essa si raffreddi di 1°C ogni 100 metri di ascesa, fino a raggiungere, prima o poi, la saturazione. A questo punto l’ulteriore ascesa e il  conseguente ulteriore raffreddamento della massa d’aria ormai satura,  determini l’unione delle molecole di vapore eccedente, generando in tal modo goccioline di nube (droplet).

Le neonate gocce di nube hanno diametri intorno a 10-50 millesimi di millimetro e concentrazioni di 300-600 milioni per metro cubo. 

Ma come fa la nube a restare sospesa nel cielo. Insomma perché, seppure lentamente, il peso delle sue goccioline non la fa cadere a terra?

Ebbene, le sue microscopiche goccioline galleggiano nell’aria perché sostenute dalle stesse correnti ascendenti che hanno portato alla saturazione il vapore acqueo.

I più sono convinti che una goccia di pioggia abbiano una forma più o meno allungata simile ad una mini-pera o ad una lacrima sul viso. In effetti siamo abituati a vederla così rappresentata nei testi di meteorologia, nei libri scolastici, nei manifesti e nei cartelloni pubblicitari, confortati per di più dal fatto che tale è in effetti la forma della goccia di goccia che, sotto i nostri occhi, scivola lentamente verso il basso sul vetro della finestra di casa o sul parabrezza dell’auto. In realtà le cose non stanno proprio così.

Infatti gli scienziati, attraverso l’impiego di macchine fotografe molto sofisticate hanno scoperto che le gocce di pioggia, mentre sono in libera caduta nell’aria, non hanno, come spesso siamo soliti visualizzarla, l’aspetto di una lacrima, bensì la forma di una mini-pagnotta con superficie quasi piatta nella parte rivolta verso il basso. Insomma la goccia sarebbe schiacciata nella sparte inferiore, quella che, nella caduta, avanza verso il suolo. Strano ? Non troppo. Infatti durante la sua caduta, a velocità intorno 3-6 metri al secondo, la goccia viene frenata e contrastata dalla resistenza dell’aria la quale appunto tende a conferirle la tipica forma schiacciata nella parte più avanzata nel senso del moto.

Curiosando

La risposta sembrerebbe a prima vista ovvia: è buia perché non c’è la luce del sole. Risposta corretta ma non sufficiente poiché il buio della notte non è solo una questione di Sole ma soprattutto di stelle. Andiamo con ordine. Newton, immaginò un cosmo infinito e quindi con un numero di stelle infinito.
La teoria di Newton portò al cosiddetto Paradosso di Olbers. E’ noto che la  luce cala con il quadrato della distanza dalla sorgente ovvero se la distanza raddoppia, la luminosità cala di quattro volte. Se lo spazio fosse infinito (stelle in numero infinito) e omogeneo ( densità di stelle costante) allora il loro numero crescerà con il volume di spazio sferico considerato ovvero con la terza potenza della distanza.

Insomma se raddoppia la distanza, il volume, nonché il numero di stelle, cresce di otto volte. Mettiamo ora insieme i due concetti: con la distanza la luce delle stelle cala secondo una certa legge però il loro numero cresce ancor di più con un’altra legge cosicché la loro luminosità globale dovrebbe crescere proporzionalmente alla distanza.
Pertanto in un universo infinito anche la luminosità deve essere infinita e di conseguenza di notte il cielo dovrebbe luminoso.
Questo il paradosso di Olbers, dato che sappiamo che la notte è buia. Dove l’errore? Gli errori sono due:

Curiosando

In un fumetto il personaggio immaginario Billy Whizz corre così velocemente che non si bagna sotto la pioggia. È possibile? Ebbene, è intuitivo e lapalissiano che quanto minore è il tempo trascorso sotto la pioggia e tanto meno ci bagneremo, come dire che in presenza di pioggia è consigliabile muoversi velocemente verso il primo riparo adocchiato. Però è altrettanto vero ed intuitivo che quanto più ci spostiamo velocemente sotto la pioggia, tanto più ci inzupperemmo di acqua per il fatto che la superficie verticale del nostro corpo raccoglie tutte le gocce di pioggia incontrate nel maggiore volume d’aria spazzato durante lo spostamento.

A questo punto è evidente la contraddizione tra le due decisioni: quella di correre il più veloce possibile per minimizzare il tempo trascorso sotto la pioggia e la decisione invece di andare il più lentamente possibile onde raccogliere meno acqua per impatto frontale.

Insomma per bagnarsi di meno sotto la pioggia conviene stare fermi oppure muoversi velocemente?

Dipende! Qualora ipotizziamo che abbiate individuato un rifugio a portata di... mano, allora in questo caso in effetti ci si bagna di meno correndo il più velocemente possibile verso il provvidenziale riparo piuttosto che prendersela comoda. Ed è quello che in pratica tutti noi facciamo, consigliati ovviamente dal buon senso! Ma qualora non si abbia alcun rifugio a disposizione allora, risolvendo il dilemma con formule fisico-matematiche, si può dimostrare che, anziché correre, ci si bagna di meno se si cammina lentamente o, meglio ancora, se si sta fermi, aspettando che magari... cessi di piovere!