Meteo: tutto da sapere sui fenomeni invernali più strani

Nota del redattore: il freddo estremo può produrre fenomeni insoliti, dal cosiddetto fumo marino alle onde oceaniche fangose. Come spiega lo scienziato dell'atmosfera Scott Denning, questi eventi straordinari sono causati principalmente dal comportamento dell'acqua a temperature molto basse.

Perché le acque del lago e dell'oceano sembrano bagnarsi durante i freddi scatti?

Ci sono tre fasi o stati di acqua: ghiaccio solido, acqua liquida e vapore acqueo gassoso. Anche in condizioni climatiche estremamente fredde, l'acqua liquida non può essere più fredda del punto di congelamento - circa 32 gradi Fahrenheit - quindi la superficie dell'oceano è molto più calda dell'aria sopra di essa.

Un sacco di acqua evapora dall'oceano più caldo all'aria secca più fredda sopra. Non appena questo gas invisibile si solleva appena appena sopra l'acqua relativamente calda, colpisce aria molto più fredda e non riesce a trattenere molto vapore, quindi il vapore si condensa in microscopiche goccioline di acqua liquida nell'aria.

Alcune persone chiamano le nuvole ciuffi causate dalla condensazione appena sopra l'oceano invernale o i laghi "fumo di mare". È un termine migliore del vapore. Il vapore reale è vapore acqueo molto caldo, ovvero l'acqua nella sua fase gassosa, che è invisibile.

Gli osservatori del tempo sembrano essere molto eccitati per quanto riguarda i temporali. Che cos'è e perché è raro?

Thunder è un boom sonico creato quando un fulmine fa sì che l'aria si espanda più velocemente della velocità del suono. Il fulmine è formato da scintille di elettricità statica tra le nuvole e il terreno. L'attrito che forma questa statica è solitamente causato dalle "termiche" in rapido aumento di aria galleggiante nelle calde giornate estive, motivo per cui i temporali sono comuni in estate.

L'aria non può salire dal freddo inverno perché l'aria fredda è densa, quindi il tuono in inverno è piuttosto insolito. Il temporale si verifica quando l'aria veramente fredda soffia da nord. Quest'aria fredda è più densa dell'aria in superficie, quindi cade letteralmente verso il basso, spingendo l'aria di superficie verso l'alto. Questo può creare esattamente lo stesso tipo di carica statica di un temporale estivo, e BOOM - thundersnow! Questo succede solo con un cambiamento di temperatura davvero drammatico, come l'avvicinarsi di un fronte freddo artico.

Quanto è diffuso il congelamento degli oceani al di fuori delle regioni polari?

L'acqua salata ha un punto di congelamento inferiore rispetto all'acqua dolce, motivo per cui mettiamo il sale sulle nostre strade e sui marciapiedi per sciogliere il ghiaccio in inverno. L'acqua di mare è abbastanza salata che deve diventare molto fredda da congelare - intorno ai 28 gradi F. È piuttosto insolito che l'acqua di mare si congelhi negli Stati Uniti continentali, sebbene avvenga tutto il tempo nell'inverno artico.

Quando l'acqua di mare si ghiaccia, gran parte del suo sale viene spinto nell'acqua dell'oceano sottostante. Questo è il motivo per cui le persone nell'Artico possono sciogliere il ghiaccio marino per l'acqua potabile. Mentre piccoli pezzi di ghiaccio d'acqua dolce si formano sulla superficie dell'oceano, l'acqua rimanente diventa più salata e più salata, quindi diventa sempre più difficile congelarla.

Ma a volte quando fa molto freddo, sulla superficie dell'oceano si formano piccoli blocchi di ghiaccio. Le onde li rompono in modo che la superficie possa diventare come un fluttuante ondulato. Per chiunque sia disposto a sfidare il freddo, è selvaggio stare vicino alla riva e guardare il mare fumante e fangoso con le sue onde lente. Ai poli, è così freddo che i cristalli di ghiaccio galleggianti alla fine convergono e si solidificano in ghiaccio marino.

Gli scienziati hanno scoperto che anche Marte ha nevicate. Come sono diversi dalla neve sulla Terra?

L'atmosfera su Marte è quasi pura anidride carbonica, che conosciamo come il principale gas serra che sta guidando il cambiamento climatico qui sulla Terra. Ma l'atmosfera di Marte è molto più sottile della nostra, quindi non intrappola molto calore. In una bella giornata estiva marziana, le temperature possono raggiungere i 70 gradi F e poi scendere a meno 100 gradi F la stessa notte.

Gli inverni sono anche più freddi lì. Fa così freddo negli inverni polari su Marte che l'aria stessa si congela, facendo minuscoli fiocchi di neve di anidride carbonica delle dimensioni dei globuli rossi, che si accumulano abbastanza in profondità da formare calotte polari di ghiaccio secco.

Durante la lunga notte polare, circa un terzo di tutta l'atmosfera di Marte cade sotto forma di neve. Questo fa un vuoto parziale, risucchiando i venti dall'emisfero estivo del pianeta al suo emisfero invernale per compensare la differenza. In primavera, questi venti su scala planetaria invertono la direzione quando il ghiaccio secco torna al gas e inizia a cadere sull'altra estremità di Marte.

Più lontano nel sistema solare, i pianeti "ice giant" e molte delle loro lune hanno enormi quantità di acqua e di anidride carbonica - quantità molto più grandi di tutti i nostri oceani. Ma sulla Terra, il ghiaccio secco non può formarsi sopra a meno di 110 gradi F. Quindi non ci sarà mai neve di anidride carbonica sul nostro pianeta - solo acqua ghiacciata in tutte le sue molte forme.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di Scott Denning. Leggi l'articolo originale qui.