Perché ci sono più pioggia e nubi in alta montagna rispetto alla pianura?

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Cos’è una macchina termica?

Tutti noi abbiamo almeno una macchina termica in casa ed un’altra nel garege, e neanche lo sappiamo! Una macchina termica è un dispositivo in grado di scambiare calore e lavoro con l’ambiente circostante. Il lavoro è prodotto sfruttando il gradiente termico tra una sorgente calda e una sorgente fredda. Il calore è trasferito dalla sorgente calda a quella fredda di solito tramite un fluido. E quale sarebbe la macchina termica che abbiamo in casa? Semplice, il frigorifero, mentre quella nel garage è il motore della nostra automobile.
Un temporale, come ogni macchina termica, necessita di una fonte di energia per “funzionare”. L’energia usata dai temporali deriva dal sole, che riscalda il suolo e causa il distacco di bolle d’aria calda dal terreno. Queste “bolle termiche” sono l’embrione dell’eventuale futuro temporale. Per passare da semplice bolla termica ad una nube temporalesca occorre una notevole quantità di energia aggiuntiva, che può derivare da altre fonti di calore, come quelle rilasciate all’interno delle nubi stesse da processi come condensazione e ghiacciamento, note come “calori latenti“. In caso di aria fresca alle quote superiori la bolla d’aria calda diventa in rapporto ancor più calda dell’aria circostante e può contare sull’apporto di un ulteriore pacchetto di energia, detta energia di galleggiamento. Se la nostra bolla termica nella sua salita ha la possibilità di risparmiare energia, salirà con maggior disinvoltura e potrà svilupparsi fino a degenerare in una nube temporalesca.

Ma come può una bolla termica risparmiare energia?

Semplice: grazie ad i pendii delle montagne. Le bolle termiche si muovono in seno ai venti portanti e possono incontrare alti pendii montuosi che le accompagnano verso l’alto o addirittura le costringono a salire forzatamente. Questa salita condotta porta la nostra bolla più in alto con meno dispendio energetico, agevolando la formazione della nostra nube temporalesca. I processi di sollevamento della termica iniziale si interrompono quando l’aria contenuta nella bolla raggiunge la temperatura esterna.

La nostra bolla neoformata può quindi andare incontro a due destini diversi:

  • Sulle zone di pianura o sul mare spesso l’energia cinetica non è sufficiente ad innescare lo sviluppo del temporale, così la bolla si raffredda prima di raggiungere il livello di galleggiamento (il livello dove l’aria è più fresca) e torna verso il basso dissolvendosi. Il temporale non si verifica e la nuvola scompare.
  • In montagna invece i pendii accompagnano la nostra nube più in alto e più in fretta permettendole di raggiungere il punto critico oltre il quale la salita prosegue spontanea fino ad innescare un temporale, tutto ciò mentre in pianura continua a splendere il sole.

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