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I fiocchi di neve

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La neve, spesso inaspettata, costituisce uno spettacolo magico: i  fiocchi di neve dapprima volteggiano nell’aria  e poi si depositano avviluppando tutte le cose di un magico candore.

I fiocchi di neve sono costituiti da acqua ghiacciata cristallina che si formano nelle nuvole che contengono acqua sotto forma di vapore quando la temperatura scende al di sotto di 0°C. Affinché inizi il processo di nucleazione è necessario un livello di supersaturazione adeguato e, una volta verificatosi, affinché il nucleo risulti stabile e tenda a crescere è necessario che esso superi una dimensione critica, al di sotto della quale si osserva instabilità e tendenza alla dissoluzione. Nelle nubi, sono presenti anche impurità in sospensione come piccole particelle di polvere che costituiscono il nucleo detto nucleo di condensazione della struttura del reticolo intorno alle quali cristallizzano le molecole di acqua che si dispongono in una struttura a reticolo esagonale.

neve

Struttura cristallina

La  struttura cristallina esagonale si accresce progressivamente per l’aggregazione di altre molecole di acqua. Man a mano che il cristallo di neve si accresce, può assumere forme sempre più complesse, sviluppando ad esempio diverse ramificazioni dette dendriti. Esse  possono far raggiungere al cristallo anche dimensioni ragguardevoli, con diametri fino a 4 millimetri. La presenza di sei propaggini è, quindi, la conseguenza macroscopica della simmetria originaria del seme cristallino, a sua volta conseguenza della simmetria esagonale dei legami tra le molecole d’acqua che costituiscono il cristallo.

All’interno di questa struttura a sei ramificazioni, i fiocchi di neve assumono un’ampia varietà di forme. Esse sono determinate delle diverse e mutevoli condizioni esterne a cui ciascuno di essi è stato sottoposto durane la formazione.  I cristalli di neve tendono a creare forme più semplici quando l’umidità è bassa, mentre le forme più complesse derivano da umidità più elevate.

I dendriti di ghiaccio si formano a temperature comprese tra -16 e -12°C. Le colonne cave invece si formano tra -10 e -6°C, mentre gli aghi tra -6 e -4°C.

E’ anche possibile che un singolo fiocco di neve sia una combinazione di più forme che si muovono all’interno di una nuvola a diversa temperatura.

I fattori che influenzano la forma e la dimensione dei fiocchi di neve sono, infatti, oltre che la temperatura, anche:

  • la velocità di accrescimento
  • il grado di umidità
  • il grado di saturazione ,della porzione d’aria in cui avviene la loro crescita e la temperatura dell’aria in quota.

Appena la neve si accumula al suolo, comincia un processo di metamorfismo che continua fino a quando la fusione non è completata Si verificano  un insieme di trasformazioni dovute alle variazioni di calore, di pressione e a reazioni chimiche e la magia della neve finisce qui.