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livello elementare
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ARGOMENTO: METEOROLOGIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: alone, corone, arcobaleni, ciclo dell’acqua
È uno dei più affascinanti fenomeni ottici dell’atmosfera. Capita di osservarlo più spesso con il sole, ma a volte si manifesta anche intorno alla luna. L’alone è chiamato anche “nimbo” oppure “arco di ghiaccio”.
Come si forma
Prima di spiegare perché si formano gli aloni (in inglese Halo) dobbiamo parlare brevemente (ma ci torneremo) delle nuvole. Esse sono formate da goccioline d’acqua, da aghetti di ghiaccio e da vapore d’acqua. In meteorologia sono chiamate nubi e sono costituita da minute particelle di vapore d’acqua condensato e/o cristalli di ghiaccio, sospesi nell’atmosfera grazie a correnti ascensionali normalmente senza un contatto con il suolo. Sappiamo che dalle nubi provengono le precipitazioni, una delle fasi del ciclo dell’acqua. In parole molto semplici, questo ciclo comprende l’evaporazione delle acque (dolci e salate) a causa del calore del Sole. Le particelle, salendo in quota, si condensano formando le nuvole. In particolari condizioni meteorologiche possono precipitare sotto forma di pioggia o, neve o grandine, rialimentando mari, fiumi e laghi direttamente o tramite le falde acquifere sotterranee. In pratica chiudendo il ciclo.
alone solare al tramonto, Gozo, 2018 photo credit andrea mucedola
Come avviene
Sarà capitato a tutti di osservare in cielo questo particolare fenomeno meteorologico che avviene quando sono presenti cristalli di ghiaccio nelle nuvole più alte e più fredde (ovvero nei cirri e cirrostrati nella troposfera superiore, ad un’altezza tra i 5 e 10 km). Queste nuvole ne contengono milioni e sono, in gran parte, dei minuscoli prismi esagonali che si comportano come delle piccolissime lenti. La luce solare entra, viene rifratta dalle facce dei cristalli e fuoriesce formando così un cerchio intorno al Sole o alla Luna. La particolare forma e l’orientamento dei cristalli è responsabile del tipo di alone osservato. La luce viene riflessa e rifratta dai cristalli di ghiaccio e può dividersi in colori a causa della dispersione. In altre parole si comportano come prismi e specchi, rifrangendo e riflettendo la luce ed inviando fasci di luce in particolari direzioni.
Percorso della luce attraverso un prisma esagonale (cristallo di ghiaccio) nell’angolo ottimale con conseguente deviazione minima – image credit Donalbein CC BY-SA 2.5 https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1025780
Corone e arcobaleni
Fenomeni ottici simili agli aloni sono le corone, prodotte invece da goccioline di acqua anziché da cristalli di ghiaccio; le corone sono molto più piccole di 22° e meno colorate degli aloni ma a volte i due fenomeni vengono confusi tra loro. Un altro comune fenomeno ottico, che coinvolge le goccioline d’acqua piuttosto che i cristalli di ghiaccio, è l’arcobaleno.
arcobaleno sulla campagna toscana, photo credit andrea mucedola
L’arcobaleno è forse il più conosciuto dei fenomeni luminosi prodotto dalla riflessione e rifrazione della luce su minute goccioline d’acqua sospese nell’aria, e si si osserva dopo un temporale quando le gocce di pioggia sono mantenute in sospensione nell’atmosfera dalle correnti ascendenti. Quando un raggio di luce colpisce una goccia prima si rifrange, dopodiché di riflette all’interno di essa scomponendosi nei colori dell’iride e regalandoci questo spettacolo della natura che fa spesso tanto sognare.
Una particolarità
Il raggio del cerchio dell’alone è sempre lo stesso e corrisponde a 22°, praticamente l’angolo coperto dalla nostra mano aperta (da pollice a mignolo) vista alla distanza del braccio teso. Questo numero è una funzione dell’angolo di 60° del cristallo di ghiaccio esagonale che deflette la luce e delle lunghezze d’onda di quest’ultima che, nelle sue componenti più lunghe (il rosso) e più corte (il blu), danno una colorazione rossastra nella parte interna del cerchio e bluastra in quella esterna. Per angoli inferiori ai 22° la luce non subisce rifrazione e all’interno dell’alone, si può notare il cielo più scuro.
Attenzione
L’ alone annuncia spesso l’arrivo della nuvolosità e del maltempo. Ad esso, infatti, seguono spesso il freddo, la pioggia, la grandine, il vento e, in inverno, il ghiaccio e la neve. I marinai sanno che spesso indica che la pioggia cadrà entro le prossime 24 ore, poiché i cirrostrati che le causano possono indicare un sistema frontale in avvicinamento. Non ultimo, un pò di folclore. Nel passato, secondo delle credenze popolari, si pensava che l’alone (quello intorno alla Luna) fosse legato a spiriti, demoni, pestilenze, guerre, catastrofi.
Cieli sereni a tutti
Paolo Giannetti
in anteprima: A halo around the sun from the NOAA Photo Library. The structures visible in the background are part of the South Pole Station – autore Lt. Cindy McFee
Sun halo optical phenomenon edit.jpg – Wikimedia Commons
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entrato in Accademia nel 1977 (Corso SAOREN) ha prestato servizio e comandato numerose unità navali, specializzandosi nel tempo in Idrografia (Idrographic Surveyor di categoria “A”) e Oceanografia con un Master presso la Naval Postgraduate School di Monterey, California. Appassionato divulgatore ha creato Capitan Bitta, detto il “Gianbibbiena”, un personaggio immaginario che racconta con brevi scritti curiosità di nautica, meteorologia e astronomia
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