Come si formano i cristalli di neve

Come si Formano i cristalli di neve?
Nell’immaginario collettivo l’inverno è spesse volte associato al fiabesco e soffice manto bianco che non smette mai di incantare gli spettatori. D’altronde è impossibile non fermarsi ad osservare la danza dei fiocchi di neve che scendono lentamente per depositarsi in una candida coltre che copre il paesaggio.

Ma come nasce un cristallo di neve? Per la genesi di un cristallo di neve occorre la presenza di nubi fredde ovvero nuvole immerse in un ambiente atmosferico al di sotto di 0 gradi. Solo qui infatti alcuni corpuscoli detti nuclei di congelamento o nuclei glaciogeni sono in grado di legare ad essi molecole di vapore acqueo che per brinamento (passaggio di stato da gas a solido) danno vita a microscopici germi di ghiaccio che rappresentano l’embrione del futuro cristallo di neve. 

Col passare del tempo tali germi di ghiaccio tenderanno ad accrescersi attraverso tre meccanismi:

  • cattura di molecole di vapore acqueo ambientale che brina sulla superficie dei germi di ghiaccio
  • cattura di molecole di vapore acqueo sottratto alle goccioline di nube
  • cattura di goccioline di nube sopraffuse (cioè allo stato liquido anche con temperature negative) che congelano immediatamente sul cristallo.

I cristalli neonati assumono, inizialmente, la forma di una microscopica piastra esagonale, in quanto le molecole d’acqua costituenti vista la loro struttura molecolare si dispongono formando un reticolo cristallino a matrice esagonale.

Dagli angoli di tale piastra si originano sei rami e man mano che questa si snoda attraverso le nuvole, incontra delle particolari condizioni di temperatura e umidità che influenzano la crescita dei rami.

Come si formano i cristalli di neve

La forma di accrescimento dei cristalli avviene in modo diverso a seconda delle fasce di temperatura a cui avviene.

  • Tra 0 e -4 gradi si formano lamelle esagonali piatte
  • Attorno a -6 gradi la piastrina cresce nel senso dello spessore formando sottilissimi aghi di sezione esagonale
  • Intorno ai -10/-12 gradi l’aumento della dimensione dei cristalli avviene nel senso delle dimensioni maggiori dell’esagono iniziale, formando piastre esagonali più ampie (prismi, colonne)
  • Sotto i -12 gradi e fino a -16/-18 gradi la crescita avviene sui vertici del perimetro con la formazione di dendriti che danno alla piastra iniziale la forma stellata a sei punte
  • Sotto ai -18 gradi la crescita avviene ancora nel senso dell’altezza dando luogo alla formazione di prismi esagonali cavi internamente.
Come si formano i cristalli di neve

La forma finale del cristallo di neve è determinata dal preciso percorso che esso fa attraverso le nubi. I sei rami attraversano tutti lo stesso percorso sperimentando le stesse modifiche al medesimo tempo:
ecco perché crescono in sincrono, generando una forma complessa, ma simmetrica. Ecco come si formano i cristalli di neve

Come si formano i cristalli di neve

Articolo a cura di Paolo Vincenzi


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