Quando un temporale può produrre una grandinata estrema?

Lo scorso mese di luglio abbiamo assistito ad intense e disastrose grandinate, che hanno creato notevolissimi danni e disagi. Lunedì 26 luglio 2021 una “eccezionale” grandinata, prodotta da un temporale a “supercella”, si è abbattuta sull’Emilia, fra Parma e il piacentino, causando la chiusura di un tratto dell’autostrada A1, nei pressi di Parma, per la caduta di grossi chicchi, anche superiori ai 7 cm di diametro, che hanno distrutto i parabrezza di centinaia di auto e creato tanto panico fra gli stessi automobilisti.

Ma come si forma la grandine?

La grandine viene creata all’interno di un temporale dalle correnti ascensionali (moti convettivi) che trasportano le iniziali gocce d’acqua ad un’altitudine in cui le temperature sono inferiori al punto di congelamento dell’acqua (< +0°C). Quando le goccioline vengono trascinate verso l’alto, in questo ambiente molto freddo, diventano “super-raffreddate”.

Ciò significa che sono più fredde di +0 °C, ma mantengono uno stato ancora liquido. Esse poi, entrando in contatto con minuscole particelle nell’aria, come granelli di polvere, o cristalli di sale, si congelano in piccole palline di ghiaccio, chiamate “embrioni di grandine”.

Il processo di ingrossamento del chicco di grandine

Da questo processo nasce il primo chicco di grandine, presente lungo la sommità ghiacciata dei cumulonembi. Se le correnti ascensionali (il cosiddetto updraft) sono abbastanza forti succede che il piccolo chicco di grandine viene trasportato in alto e in basso compiendo diverse evoluzioni all’interno della nube e raccogliendo ogni volta nuove goccioline d’acqua, fondendo e ricongelandosi se attraversa lo strato caldo o catturando goccioline sopraffuse se lo strato è freddo.

Questo processo può ripetersi ogni volta, aumentando le dimensioni del chicco di grandine fino a quando diventa così pesante da non essere più sostenuto dalle forti correnti ascensionali che alimentano il temporale. Più il cumulonembo è intenso ed esteso in altezza e più violente saranno le correnti ascensionali, che possono superare velocità di oltre 100 km/h.

Quali sono i temporali dove è più probabile la grandine?

Normalmente le dimensioni della grandine con diametri oltre i 4-5 cm si realizzano nelle “supercelle”. Parliamo di temporali intensi che vengono alimentati da aria calda e molto umida che tende a salire verso l’alto, a seguito della presenza di una linea di convergenza dei venti al suolo.

Salendo, in modo brusco, verso l’alto, l’aria tende a roteare, per la presenza di un intenso “wind shear verticale”. Rispetto a tutti gli altri tipi di temporali le “supercelle” contengono una corrente ascendente (updraft) rotante profonda e persistente chiamata mesociclone e se l’ambiente è favorevole le supercelle possono durare diverse ore.

Negli altri tipi di temporale è raro assistere a grandinate particolarmente violente, come quelle che possono essere generate da una “supercella”. Nella normale cella temporalesca la corrente ascensionale davanti ad essa rispetto alla propria traiettoria, con aria calda (updraft) che risale verso l'interno della cella stessa, mentre la corrente discendente (downdraft) è nella parte centrale e posteriore della cella, associata alle intense precipitazioni.

In questo caso i chicchi saranno riportati dalla corrente ascendente verso la parte medio-alta della nube e spinti nuovamente avanti dalle forti correnti in quota, cominceranno a ricadere venendo ripresi dalla corrente ascensionale e così via.

Se le condizioni favorevoli sussistono, come capita spesso nei temporali ad asse obliquo, i chicchi possono compiere diversi cicli come quello prima descritto, ingrossandosi a più riprese per la cattura di goccioline “super-fredde”, originando grandinate anche di medie dimensioni.

Colore e valutazione dell’intensità di una grandinata

Generalmente più bassa è la temperatura dell'aria in quota più il chicco sarà bianco e non lucido. Questo dipende dal fatto che il chicco in fase di accrescimento viene rifornito maggiormente di cristalli di ghiaccio quando l'aria è più fredda, mentre in condizioni di temperature maggiori prevale l'accrescimento causato da acqua sopraffusa che lo rende lucido e trasparente.

La permanenza dei chicchi in seno al cumulonembo varia da 30 a 45 minuti (e anche più) e gli updrafts possono superare abbondantemente i 100 km/h. In queste condizioni saranno possibili chicchi aventi un diametro superiore a 5-6 cm.

I limiti previsionali sul rischio grandine

Ancora oggi è molto difficile poter valutare in anticipo il rischio e l’intensità di una grandinata, ancor prima che si sviluppi il temporale. Solo nel momento di formazione del cumulonembo si può fare una stima sull’intensità di una eventuale grandinata, in base alla forza della corrente ascensionale che lo alimenta.

La forza di una corrente ascensionale può essere desunta dalla quota che raggiunge la sommità della nube temporalesca. Cumulonembi che raggiungono o sfondano la tropopausa sono potenzialmente molto pericolosi, poiché penetrando in un ambiente molto gelido e secco, come quello che caratterizza la bassa stratosfera, possono produrre grandinate veramente distruttive.

Chicchi dotati di punte indicano forti updrafts contenenti molte goccioline sopraffuse. Queste, a causa dell'elevata velocità di ascesa, non fanno in tempo ad unirsi per formare gocce più grosse e quindi si depositeranno sui lobi, ingrandendoli ulteriormente.