Vince il Nobel per la matematica svelando il movimento delle nuvole

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Vince il Nobel per la matematica svelando il movimento delle nuvole

Alessio Figalli, 34 anni, ex allievo della Normale di Pisa, ha ricevuto l’ambita medaglia Fields, il Nobel della matematica, spiegando, con numeri ed equazioni, perché le nuvole si muovono come le vediamo nel cielo.

Ha vinto il Nobel della matematica. A soli 34 anni. La sua “impresa”? Aver svelato con numeri ed equazioni uno dei misteri più affascinanti della natura: il movimento delle nuvole. Il suo nome è Alessio Figalli. Il giovane scienziato, ex allievo della Normale di Pisa, durante la prima giornata del Concorso Internazionale di Matematica tenutosi a Rio de Janeiro è stato insignito dell’ambita medaglia Fields, ossia il Nobel della matematica. Esattamente 44 anni dopo Enrico Bombieri. Perché le nuvole si muovano come le vediamo nel cielo, d’altra parte, l’uomo se lo chiede da sempre. Se lo chiedevano i Cartaginesi. Napoleone, su questo argomento, aveva speso una fortuna. “Sappiamo che le nuvole sono composte da vapore acqueo – spiega Figalli – ma nessuno era riuscito a trovare l’equazione per dimostrare lo spostamento di ogni singola particella”. Con i suoi collaboratori, il giovane scienziato ha sviluppato teorie ed equazioni applicabili all’ambito meteorologico. “Per un’applicazione diretta- sottolinea Figalli- ci vorranno anni, ma ora diventano possibili applicazioni concrete per modelli meteo”. Tutto ha origine dalle bolle di sapone. “La bolla di sapone – dice- è miglior rappresentazione in scala delle nuvole. Studiando la stabilità di questi oggetti nella vita reale sono arrivato ai risultati che mi hanno portato a questo premio”.

Ma come si formano le nubi? La risposta arriva direttamente dai meteorologi del Centro Epson Meteo, che spiegano: “L’acqua può trovarsi allo stato liquido (come l’acqua che beviamo), allo stato solido (come i cubetti di ghiaccio), allo stato gassoso. Ebbene, le nuvole si formano quando il vapore acqueo naturalmente presente in atmosfera ritorna alo stato liquido sotto forma di piccole goccioline. È il fenomeno della condensazione del vapore acqueo”. Tale processo avviene quando, entro un certo volume d’aria, si raggiunge il superamento di una precisa quantità di vapore che dipende dalla temperatura. Dunque, affinché entro il volume d’aria si verifichi la condensazione, si può raffreddare l’aria stessa oppure aggiungere vapore. Questo fenomeno si verifica, per esempio, quando si formano le goccioline sulla parte esterna del bicchiere di una bibita fresca: ciò avviene perché il bicchiere raffredda l’aria circostante e il vapore acqueo contenuto nell’aria condensa formando le gocce. “A differenza però delle gocce sul bicchiere- proseguono gli esperti- le goccioline che compongono la nuvola sono talmente piccole che per formare una goccia di pioggia ce ne vogliono circa 1 milione!”.

Il problema è che non è proprio così facile tenere insieme tante molecole di acqua. “Lo stesso processo di condensazione necessita di un aiuto: il vapore acqueo- affermano i meteorologi- deve infatti trovare un “appoggio” per condensare e formare la gocciolina. In questo senso, nell’atmosfera è sempre presente una certa quantità di polvere, di fumo e di particelle di varia natura, che possono venire in aiuto al vapore (questi “appoggi” prendono il nome di nuclei di condensazione). L’aria perfettamente pulita, anche in un ambiente non inquinato dall’uomo, nella realtà che conosciamo, non esiste”. Gli esperti concludono spiegando: “Nelle nubi le temperature sono negative: il processo di condensazione determina quindi il passaggio del vapore acqueo direttamente nella forma solida (cristalli di ghiaccio: i nuclei di condensazione, in questo caso, prendono il nome di “nuclei glaciogeni”). Le nubi più alte e più fredde (i cirri, ad esempio) sono composte di ghiaccio, mentre in molti altri tipi di nubi convivono cristalli e goccioline”.

Anche se il processo di formazione delle nubi è pressoché sempre lo stesso, le nuvole non sono tutte uguali e hanno proprio per questo nomi diversi. La prima distinzione va fatta in base alla quota in cui si formano: le nubi si suddividono in alte, medie e basse a seconda che occupino quote dell’alta troposfera (5-13 km), della media troposfera (2-7 km) o della bassa troposfera (0-2 km). Le nuvole più alte iniziano con il prefisso “cirro”, quelle che si formano a media altezza avranno un nome che inizia con “alto”, mentre nessun prefisso viene anteposto al nome di quelle più vicine a terra. La classificazione successiva si basa sulla forma: è possibile distinguere due grandi categorie, i “cumuli” e gli “strati”. Se poi la nuvola porta pioggia o neve, ecco che nel nome potremo trovare anche la parola “nembo”.

A tutte queste preziose informazioni adesso si aggiungerà anche quella relativa allo spostamento delle nubi. Un altro passo avanti nell’affascinante comprensione di tutto quanto capita nel cielo, ogni giorno, da sempre.