Parto da una domanda che mi è stata fatta nei giorni scorsi: ma perché, spesso, dopo una nottata serena, quando il sole non è sorto, non c’è nebbia e, invece, quando comincia ad alzarsi ed illuminare i campi, la nebbia arriva? Non è un controsenso? Non dovrebbe essere il sole a far scomparire la nebbia? Perché, al contrario, la fa apparire?
La domanda è molto interessante, perché ci permette di ripassare i meccanismi di riscaldamento della nostra atmosfera, di cui abbiamo parlato già decine di volte ma che non è mai inutile menzionare un po’, specie quando questo ci permette di meglio spiegare fenomeni così apparentemente paradossali.
La domanda parte dall’osservazione di un fenomeno reale: spesso, la nebbia scende solamente dopo che il sole è sorto, sia quando i campi sono inzuppati di rugiada sia quando sono sotto uno spesso strato di brina. Ma perché succede questo?
Dobbiamo partire, innanzitutto, dal meccanismo di riscaldamento dell’aria. Contrariamente a quello che ci direbbe l’esperienza, non è la luce solare a riscaldare direttamente l’aria: il sole, infatti, emette gran parte della sua energia luminosa soprattutto nello spettro della luce visibile, che ha una lunghezza d’onda compresa fra 0,4 e 0,7 micrometri, troppo piccola per trasferire calore all’aria che, infatti, è completamente trasparente a tale tipo di luce.
La luce del sole, invece, colpisce il terreno e, in parte, viene riflessa, disperdendosi nello spazio; in parte, viene assorbita dal terreno, che aumenta la sua temperatura, emettendo anch’esso luce, ma solo ad una lunghezza d’onda molto maggiore, visto che la sua temperatura è enormemente più bassa rispetto a quella del sole (15°C contro 5000°C).
Si tratta di quella radiazione che si classifica come “infrarossa”, invisibile ai nostri occhi, ma in grado di essere assorbita da alcuni gas presenti in atmosfera, i cosiddetti “gas serra” (il vapore acqueo, il metano, l’anidride carbonica, l’ozono…), che, oltre ad assorbirla, la diffondono in ogni direzione, rimandandola anche verso terra.
Aggiungete che il terreno, oltre che per irraggiamento nella banda dell’infrarosso, trasferisce anche parte del suo calore all’aria per contatto fisico (convezione) e, facendo evaporare l’acqua presente nel terreno, trasferisce ad essa il calore sotto forma di calore latente di condensazione (evaporazione). Per irraggiamento, convezione ed evaporazione, dunque, il terreno riscaldato dal sole trasferisce calore all’aria, che aumenta la sua temperatura.

Ora, chiarito questo, possiamo partire con la sequenza di eventi.
È l’alba: il terreno, che si è raffreddato di notte, ha fatto condensare su di sé una grande quantità di acqua, proveniente sia dall’aria sia dalla traspirazione delle piante. Poiché l’aria è fredda, non contiene molta umidità, perché sapete bene che più l’aria si raffredda meno vapore acqueo può contenere. Possiamo immaginare che l’umidità relativa sia prossima alla saturazione, vale a dire al 100%. Ma non appena il sole sorge e la sua luce inonda i campi, la prima cosa che l’assorbe, ancora prima del terreno, è l’acqua liquida della rugiada. L’acqua, infatti, ha la capacità di assorbire circa il 90% della radiazione solare che la colpisce. Assorbendo il calore solare, tende ad evaporare, assorbendo calore sia dalla luce del sole sia dal terreno, che si mantiene così freddo benchè illuminato dai raggi solari finché la rugiada non sia completamente evaporata.
Il vapore acque prodotto dall’evaporazione della rugiada, quindi, passa nell’aria, che è però ancora fredda e non è in grado di contenerlo: perciò, il vapore ricondensa subito su ogni particella di pulviscolo o impurità dell’aria in sospensione, formando dei sottili banchi di nebbia, come quelli che si vedono nell’immagine.
Se la quantità di rugiada o di brina presente a terra è notevole, finché la temperatura dell’aria non sia salita a sufficienza per ospitare in sé tutto il vapore prodotto dall’evaporazione della rugiada o dalla sublimazione della brina, è quasi matematico che si formi uno spesso strato di nebbia. Tuttavia, poiché il vapore è il gas serra più efficiente, mentre da un lato forma nebbia e scherma il sole, dall’altro assorbe calore dal terreno e fa sì che la temperatura dell’aria aumenti.
Quando, finalmente, l’aria si è scaldata a sufficienza per accogliere in sé il vapore acqueo prodotto in gran quantità dall’asciugatura del terreno, a quel punto la nebbia evapora e il sole torna a splendere.

Concludendo, è vero che il sole fa alzare ed evaporare la nebbia, ma solo in un secondo momento; inizialmente, per il meccanismo appena descritto, la comparsa del sole fa comparire anche la nebbia. Paradossale, ma vero!

Pierluigi Gioia