Il nostro cielo è invece quasi sempre decorato da una varietà incredibile di nuvolosità, diversa ogni volta per colori, forme, altezza, talvolta apportatrice di pioggia, grandine, neve, talvolta assolutamente “asintomatica” come si usa dire in meteorologia mutuando questo aggettivo dal linguaggio medico.

Fig. 1

a) Altocumulus flouccus virga Honolulu, USA © Hing Yim Mok WMO International Atlas Cloud

b) Cirrostratus fibratus, altocumuls stratiformis translucidus,  Lanuvio, RM,  Italia © Maura Capponi

La prima classificazione delle nubi risale al 1802 ad opera del farmacista e botanico inglese Luke Howard (1772-1864), che sostanzialmente divise le nubi in tre grandi categorie, cumuli, strati e cirri, adottando la nomenclatura latina, come prassi in botanica: per tale motivo Howard viene comunemente definito il “padrino” delle nubi.
Nella moderna classificazione, è importante dividere la nuvolosità anche in tre grandi famiglie: le nubi basse, quelle medie e le alte, per indicare le fasce della troposfera (il primo strato atmosferico, di circa dieci chilometri, quello umido per intenderci) ove si posizionano le nubi stesse.
Le nubi basse sono quelle tipiche invernali, che accompagnano le giornate nebbiose, e quindi gli strati, ma anche gli stratocumuli, i cumuli di bel tempo: normalmente la loro base, alle medie latitudini, va da pochissime decine di metri a 1500 metri e la sommità dipende dal tipo di nube, più o meno spessa.
Le nubi medie occupano uno strato troposferico che va all’ incirca da 2500m a 6000 metri e sono tipicamente gli altocumuli (il cielo a pecorelle) gli altostrati (aloni che velano il cielo lasciando talvolta intravvedere il sole o di notte la luna) ed i nembostrati, nubi non frequenti, molto spesse, che portano abbondanti piogge o, in inverno, copiose nevicate.
Al di sopra di queste troviamo nubi composte esclusivamente di ghiaccio, i cirri (in latino capelli), nubi che non portano assolutamente precipitazioni, ma che spesso le anticipano, essendo precorritrici di perturbazioni atmosferiche.
L’Organizzazione Meteorologica Mondiale fornisce uno strumento prezioso, l’Atlante Internazionale delle Nubi, (International Cloud Atlas Manual on the Observation of Clouds and Other Meteors
WMO No. 407) navigabile a questo indirizzo web. Nei prossimi mesi sarà disponibile sul nostro sito web una versione interamente in italiano di questo atlante.

Fig. 2 Schema di classificazione delle nubi (Fonte: Wikipedia)

Nella pratica meteorologica quotidiana, quali sono gli strumenti a disposizione per capire che tipo di nube abbiamo sopra le nostre teste? Come discerniamo la copertura nuvolosa, sullo scenario in esame, che può essere anche di migliaia di chilometri, nel caso di una analisi sinottica? Analisi questa, di estrema importanza, in quanto il tipo di nube è correlato alla massa d’aria, alla configurazione barica, insomma allo scenario meteorologico in atto e previsto.
Il primo strumento sono le osservazioni a vista; nei messaggi (o bollettini) di osservazioni, denominati SYNOP (per uso sinottico) e METAR (aeronautico) viene codificata la varietà di nuvolosità, ovvero estensione (in ottavi di porzione celeste), altezza, e nel caso del SYNOP anche la tipologia della nube.
Alla tradizionale e ancora fondamentale osservazione a vista da parte dell’operatore, oggi possiamo affiancare una serie di prodotti da telerilevamento satellitare, i quali forniscono una stima accurata dell’altezza della sommità nuvolosa a scala molto ampia.
Inoltre dai diagrammi termodinamici, che scaturiscono dalle misurazioni in situ delle radiosonde lanciate con i palloni fino a 35 km di quota, possiamo delineare gli strati troposferici saturi di umidità correlati alle specifiche zone nuvolose.

Un caso di studio

Senza entrare troppo nello specifico della fisica delle nubi, per la quale rimandiamo ad apposite pubblicazioni, consideriamo un caso concreto, ovvero la situazione del 6 dicembre 2024: lo scenario sinottico vedeva le regioni meridionali sotto l’influenza di un sistema frontale occluso, mentre sul resto del paese la pressione era decisamente più alta, con una nuvolosità diffusa dovuta per lo più allo scorrimento di aria umida di matrice nord-atlantica su un substrato troposferico che rappresentava una specie di cuscinetto freddo.

Fig. 3 Carta del tempo con fronti del 6 dicembre 2024 alle 00 UTC del CNMCA

Nefoanalisi satellitare
Le immagini da satellite ci aiutano in primis ad avere una visione di insieme della sommità e del tipo di nube.
Fig. 4 Top delle nubi del 6 dicembre 2024
ore 08 UTC da Eumetsat MSG
Fig. 5 Fase delle nubi del 6 dicembre 2024 ore 08 UTC da Eumetsat MTG
La prima cosa che salta all’occhio dalle due immagini delle figure 4 e 5 è la diversa nuvolosità che interessa le regioni centrali e l’area ionica; nubi alte (e prevalentemente formate da ghiaccio) al centro, nubi basse e in fase liquida sull’area pugliese; molto più variegata la nuvolosità sull’alta Toscana, Liguria e pianura padana occidentale, ma in generale con prevalenza di nuvolosità bassa o media.
Osservazioni al suolo
A questo punto possiamo dare un’occhiata alle osservazioni fatte dall’occhio umano nelle stazioni di osservazione, che stimano l’altezza della base nuvolosa (fornendo di norma fino a tre strati nuvolosi se individuabili)
Prendiamo tre stazioni, una in Piemonte (Cameri, NO), una nel Lazio (Pratica di Mare, Pomezia RM) ed una in Puglia (Galatina LE).

Alle 8 UTC nel bollettino SYNOP:
  • Cameri indicava parzialmente nuvoloso (3/8 di cielo coperto) per nubi medie, altocumuli con base a 2000-2500 metri;
  • Pratica di Mare riportava molto nuvoloso (5-7/8 di cielo coperto) per cirri densi con base a 5800 metri;
  • Galatina indicava coperto (8/8) di fractostrati o fractocumuli di cattivo tempo, specificando più strati nuvolosi a 100, 330 e 1000 metri.
Sondaggio Termodinamico
E’ interessante a questo punto integrare questa doppia prospettiva dal basso e dall’alto, con il sondaggio termodinamico che ogni giorno si effettua nelle tre stazioni in esame alle 00 e 12 UTC.
Consideriamo il primo della giornata, ovvero quello delle 00 UTC, i cui diagrammi sono riportati in Figura 6.

Fig. 6 Diagramma termodinamico del 6 dicembre 2024 ore 00 UTC relativo alle stazioni di:

(a) Cameri, NO; (b) Pratica di Mare, RM (c) Galatina, LE.

Nel diagramma termodinamico consideriamo per semplicità solo la linea continua (temperatura, T) e quella discontinua a punti (temperatura di rugiada, Td): laddove sono molto ravvicinate o addirittura coincidenti si ha umidità prossima o uguale al 100%, tipico delle zone nuvolose; le quote ove invece sono molto distanti sono generalmente prive di nubi.
Su Pratica di Mare è interessante notare come la troposfera fosse globalmente abbastanza secca, ma con una zona intorno a 5800 metri in cui la curva della Td si avvicinava alla T, compatibile con lo strato di cirri segnalato nel SYNOP della locale stazione.
Su Galatina il diagramma termodinamico indicava uno strato umido ed instabile tra 1800 e 2500 metri, e ciò è compatibile con la sommità delle nubi indicata dall’immagine satellitare in figura 2; nel bollettino l’osservatore indica anche strati nuvolosi più bassi, ma ciò può essere spiegato dal fatto che tra l’orario del sondaggio e quello dell’osservazione al suolo c’è stata pioggia e quindi una evoluzione dello stato igrometrico della parte più bassa della troposfera. 
Su Cameri, infine, il sondaggio indicava una inversione al suolo, tipica di questo periodo, e due strati umidi. Il più basso intorno a 1000 metri, il più alto sui 2500 metri. Lo strato più alto era in accordo sia con la nefoanalisi da satellite, sia con il SYNOP; quello intorno a 1000 non trovava corrispondenza sul messaggio delle 8, ma probabilmente la avrebbe avuta con osservazioni delle ore precedenti (Cameri effettua servizio osservazioni dalle 6 UTC), in cui ad esempio la stazione ENAV di Milano Linate indicava stratocumuli a 1200 metri già dalle 5 UTC.

Ndr: Nel presente articolo non abbiamo volutamente parlato della nube più imponente e pericolosa, il Cumulonembo, che di solito si estende per buona parte della troposfera; esso merita uno spazio a sé che gli dedicheremo in successivi approfondimenti.

Bibliografia
  • Atlante del Clima e della Meteorologia, in collaborazione con il Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare, Libreria Geografica, 2021
  • WMO, International Cloud Atlas Manual on the Observation of Clouds and Other Meteors (WMO-No. 407, Ed. 2017)
  • Iribarne, J , Godson W., Atmospheric Thermodynamics, Springer; 2nd edition 1981