Una nuvola è una massa visibile di piccole goccioline o cristalli di ghiaccio sospesi nell'atmosfera, sopra la superficie terrestre.
La branca della meteorologia che studia le nuvole e i fenomeni ad esse collegati è detta nefologia.
La loro formazione avviene per condensazione di vapore acqueo all'interno del vasto e continuo ciclo dell'acqua, mentre la loro dissoluzione avviene mediante il processo di evaporazione.
Questa sequenza può essere riassunta in 6 passi schematici:
1. evaporazione dell'acqua terrestre (contenuta nei mari, laghi, fiumi, etc.) a causa del riscaldamento solare
2. trasformazione in vapore acqueo
3. risalita nell'atmosfera (poiché più leggero essendo caldo e meno denso dell'aria sovrastante)
4. raffreddamento adiabatico
5. condensazione attorno a piccole impurità (cristalli di sale marino, particelle di polvere...) indispensabili per una veloce aggregazione delle molecole stesse
6. generazione di goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio, della dimensione da 1 a 100 micron, al raggiungimento della "temperatura d'equilibrio" (la stessa della circostante aria atmosferica)
Le condizioni all'interno di una nuvola non sono stabili: finché le correnti d'aria nella nuvola e quelle che scorrono sotto di essa riescono a mantenere in sospensione le goccioline, esse continueranno a ingrandirsi. Sulla sommità della nuvola le correnti ascendenti divergono e le goccioline ricadono verso il basso con una velocità impercettibile a causa della forza di gravità per poi venire nuovamente portate verso l'alto; sono continui saliscendi che fanno ulteriormente incrementare le dimensioni delle goccioline. Quando esse raggiungono elevate dimensioni (circa 200 micron), le correnti ascensionali non possono più sostenerle e quindi cadono sulla terra sotto forma di pioggia.
Questo può avvenire in due modi:
1. Il processo Bergeron-Findelsen, responsabile della maggior quantità delle precipitazioni alle medie latitudini. Esso consiste nell'interazione tra le goccioline d'acqua sopraffuse ed i cristalli di ghiaccio in una nuvola formando un rapido accrescimento del cristallo di ghiaccio: questi cristalli cadono dalla nuvola e possono sciogliersi mentre cadono.
2. Il processo di coalescenza, più comune nelle zone tropicali, avviene in nubi più calde. Esso risulta dalla collisione tra le goccioline d'acqua più grandi con quelle più piccole che vengono così inglobate. Il processo risulta efficace soprattutto quando la nuvola ha un'elevata densità.
Come sopra descritto, quando la temperatura è particolarmente bassa, le particelle si trasformano in microscopici cristalli di ghiaccio.
L'aria viene raffreddata al di sotto del suo punto di saturazione attraverso la sua ascesa in quota con fenomeni di espansione e raffreddamento. Ciò si verifica quando l'aria arriva a contatto con una superficie fredda, o viene raffreddata adiabaticamente, ovvero quando l'aria, innalzandosi, si raffredda. Ciò può avvenire nei seguenti casi:
1. lungo un fronte meteorologico, caldo o freddo; l'aria fredda, più densa, scorre sotto l'aria calda, con la conseguente formazione di grandi ammassi nuvolosi
2. quando l'aria soffia lungo il versante di una montagna e si raffredda progressivamente mentre sale verso gli strati più alti dell'atmosfera
3. per convezione, quando una massa d'aria calda si solleva a causa del riscaldamento di solito dovuto all'irraggiamento solare, ma causato anche da incendi
4. quando l'aria calda giunge in contatto con una superficie più fredda, come uno specchio d'acqua fredda
5. quando due masse d'aria si mescolano sotto il punto di saturazione, ad esempio le nuvolette prodotte dal fiato quando c'è aria fredda o le scie degli aerei.

Le Nubi: il loro aspetto

Il fattore più importante per il corretto riconoscimento di una nube è l'aspetto da essa assunto, ovviamente insieme alla regione dell'atmosfera che essa occupa.
La nuvola può dirsi tale quando appare visibile e ciò avviene tutte le volte che si genera un grosso agglomerato formato da un numero infinito di goccioline,

quindi, il colore che essa assume diventa elemento caratteristico per la sua distinzione. La classica colorazione bianca è causata dall'alta riflessione della luce (fra il 70% e il 95%) sulla sua superficie, ma molto spesso, però, le nuvole dense appaiono grigie e ciò è dovuto all'alta dispersione della luce delle goccioline che le compongono; l'intensità della radiazione solare diminuisce con la profondità nella nube creando il colore grigio alla base della nuvola. All'alba e al tramonto, le nuvole possono assumere la colorazione del cielo, soprattutto arancione e rosa ed il Meteosat, nella sua lunghezza d'onda dell'infrarosso, le mostra più scure a causa del forte assorbimento della luce solare dell'acqua che le costituisce.
Il colore bianco è identificativo di un cumulo. Bianchi sono anche i cirri e gli altocumuli, anche se spesso quest'ultimi possono presentarsi in parte o completamente grigi. Tuttavia, quando sono spessi ed in direzione del Sole, anche i cirri possono apparire grigiastri. Biancastri sono spesso i cirrostrati, mentre gli stratocumuli sono di colore misto grigio-biancastro. Totalmente grigi appaiono i nembostrati e gli strati. Il colore grigiastro-azzurrognolo è tipico dell'altostrato. Il nembostrato appare scuro, mentre una base molto scura è caratteristica del cumulonembo. Anche le ombre che si creano tra nube e nube possono fornire qualche indicazione: gli elementi che compongono la nube senza possedere ombre proprie appartengono ai cirrocumuli, se invece possiedono ombre proprie, vanno associati agli altocumuli. Le nubi della specie Lenticularis possono a volte presentare fenomeni di iridescenza.
Le altezze e le forme delle nuvole sono molto differenti e questo aspetto dipende soprattutto dalle condizioni atmosferiche. In una giornata calda le nuvole tendono a formarsi più in alto poiché le particelle d'aria che evaporano, per potersi raffreddare e raggiungere il punto di condensazione, devono salire maggiormente. Quando le particelle d'aria continuano a salire, superando il punto di rugiada e la condensazione, generano una nuvola a grande sviluppo verticale, come nel caso del cumulonembo. Se, invece, le particelle d'aria crescono solo in un breve tratto sopra una larga area geografica dopo aver raggiunto il punto di condensazione si formeranno nuvole a strato. Quando giungono alle quote più elevate, dove le temperature diminuiscono sotto lo zero, le goccioline di acqua pura delle nubi rimangano allo stato liquido (acqua sovraffusa), a causa della quasi totale assenza di pulviscolo a cui aggrapparsi e gelano soltanto a temperature inferiori a -40°C formando nubi di cristalli di ghiaccio (i cirri).
Oltre che sul piano verticale (spessore), le nubi presentano dimensioni molto variabili anche su quello orizzontale. Quando le nubi ricoprono una piccola parte del cielo sono identificate come banchi, quando occupano tutto o quasi il cielo sono distese, e quando si presentano in modo quasi continuo sono strati. Vi sono nubi che si presentano in tutte e tre le estensioni, come ad esempio i cirrocumuli, gli altocumuli e gli stratocumuli. In particolare, se queste nubi si presenteranno in strati o distese orizzontali, si avranno gli Altocumulus Stratiformis, gli Stratocumulus Stratiformis e i Cirrocumulus Stratiformis. Nubi come i cirrostrati o gli altostrati tendono invece ad occupare parzialmente o interamente il cielo.
Anche lo spessore aiuta a riconoscere la nube. Molte nubi riescono ad oscurare il Sole, come i nembostrati, mentre altre, come gli altostrati, sono così sottili da sembrare un velo tanto da lasciar passare qualche raggio solare. Le nubi che si sviluppano maggiormente in senso verticale sono generalmente i cumuli, ma se la loro estensione verticale è minima sono Cumulus Humilis (cumuli di bel tempo). Se invece lo sviluppo verticale è notevole, si ha la formazione di un Cumulonembus o di un Cumulus Congestus.
Le forme che una nube può assumere sono infinite e non esistono due nubi aventi la stessa forma. Una nube, in genere, non si presenta isolata, ma composta da un certo numero di elementi. Dall'analisi di questa unione si possono ricavare utili informazioni per il singolo riconoscimento.
La nube può presentare dei contorni ben netti e definiti (cumuli) oppure sfrangiati, come gli strati, che spesso si presentano sotto forma di banchi. Con contorni generalmente ben netti si manifestano anche tutte le specie Lenticularis, come i Cirrocumulus Lenticularis, gli Altocumulus Lenticularis e gli Stratocumulus Lenticularis. Quando invece alcune delle protuberanze che formano la parte superiore del cumulonembo cominciano a perdere i loro contorni cumuliformi senza che però vi si possa distinguere alcuna parte cirriforme, si parlerà di Cumulonimbus Calvus.
Dall'esame della forma del corpo di una nuvola si possono ricavare ulteriori informazioni di distinzione. La forma filamentosa è caratteristica dei cirri. I filamenti possono apparire come rettilinei o contorti più o meno irregolarmente, e terminare spesso come uncini o con fiocchi (Cirrus Uncinus). Gli altocumuli si individuano per la massa rotondeggiante o per la disposizioni in rotoli, e talvolta, per il loro aspetto a lamelle. I cumuli sono caratteristici per la loro forma a cupola o torre e per la loro base orizzontale. Se poi la nube appare come una enorme montagna, allora si sta osservando un cumulonembo.
Dall'analisi, non facile, della sommità delle nubi si può notare che il cumulonembo è sicuramente la nube più imponente del cielo ed anche quella più facilmente riconoscibile. La sua caratteristica principale è la sommità a forma di cavolfiore, terminante con un grande pennacchio. Spesso alcune nubi presentano, in una parte della loro zona superiore, delle protuberanze cumuliformi a forma di torrette (Cirrus Castellanus, Cirrocumulus Castellanus, Altocumulus Castellanus, Stratocumulus Castellanus) o delle protuberanze poco sviluppate (Cumulus Mediocris), oppure fortemente sviluppate e spesso con grande estensione verticale (Cumulus Congestus).

Le Nubi: Classificazione delle nuvole secondo l'altezza dal suolo - le Nubi Basse
Sulla base della distinzione delle nuvole in quattro gruppi:
- nubi alte
- nubi medie
- nubi basse
- nubi a sviluppo verticale
focalizziamo l'attenzione sulla famiglia delle NUBI BASSE.
Sono formazioni nuvolose che, nelle regioni temperate, hanno la base sotto i 2000 m di altitudine.
Data la loro bassa altezza dal suolo, sono essenzialmente composte da gocce d'acqua.
Quando le nubi basse giungono a contatto col terreno si parla di nebbia. Sono caratterizzate dai prefissi e suffissi "nembo-" e "strato-".
Queste sono:
- Stratocumuli (Sc): dal latino stratocumulus, si presentano come una distesa continua di masse cumuliformi scure ed allungate, che ricoprono, specialmente d'inverno, quasi interamente il cielo.
Data la loro forma, sono facilmente scambiabili con gli altocumuli, ma le dimensioni sono maggiori; simile tra i due è anche il comportamento, ovvero da soli non provocano alcun fenomeno, se associati a nubi medie possono generare piogge. L'aspetto può essere minaccioso, ma in genere non accompagnano precipitazioni. Gli elementi di queste nubi sono talvolta raggruppati in bande parallele, con ondulazioni orientate nella stessa direzione. Talvolta le nubi sono così opache da nascondere il sole.
L'altezza è compresa tra i 6 e i 12 km d'altitudine nella fascia temperata.
- Strati (St): dal latino stratus, sono nubi basse, spesse e grigie, che si formano ad altitudini di 610 m circa: si possono vedere a pochi metri dall'orizzonte con la basa estesa ed uniforme. Si possono presentare a banchi o coprire totalmente il cielo, spesso derivano dalla nebbia formatasi al suolo.
Il loro limitato spessore non è capace di generare alcun fenomeno, ma riesce solo a ridurre la visibilità quando la base è molto bassa. Invece, quando la nube si forma sotto altre nubi quali altostrati e nembostrati può dare luogo a precipitazioni costituite di pioggia minuta e fitta o di nevischi. Quando lo strato comincia ad evaporare ed a sfrangiarsi, di solito dietro un'occlusione, si ha l'approssimarsi del bel tempo.
Generalmente lo strato si forma per l'abbassamento della temperatura degli strati più bassi dell'atmosfera o, al contrario, per il sollevamento di nebbia a causa del riscaldamento del suolo.
- Nembostrati (Ns): dal latino nimbostratus, sono nubi stratificate basse, generalmente grigio scure senza forme definite e frastagliate. Oscurano ed incupiscono il cielo. L'altezza è compresa in qualche centinaio di metri d'altitudine nella fascia temperata.
Sono nuvole di cattivo tempo e, in relazione alla temperatura presente in zona, possono generare piogge o neve. Sono sempre opachi e danno luogo a precipitazioni continue sotto forma di neve o di pioggia. Il nembostrato nasce per la lenta, continua ascesa di aria umida e si forma attorno ad un centro depressionario. È quasi sempre preceduto da cirrostrati e da altostrati, del quale ultimo è uno stadio avanzato.

Le Nubi: Classificazione delle nuvole secondo l'altezza dal suolo - le Nubi Medie
Continuando l'analisi dei singoli gruppi di nuvole:
- nubi alte
- nubi medie
- nubi basse
- nubi a sviluppo verticale
concentriamo l'attenzione sulla famiglia delle NUBI MEDIE.
Sono formazioni nuvolose che, nelle regioni temperate, hanno la base tra 2000 ed i 6000m di altitudine.
Data la loro relativa altezza dal suolo, sono essenzialmente composte da gocce d'acqua o da un loro miscuglio con cristalli di ghiaccio.
Sono caratterizzate dal prefisso "alto-".
Queste sono:
- Altocumuli (Ac): dal latino altocumulus, sono formati da vaste file di cumuli molto vicine tra loro a creare strati di aspetto ondulato e fibroso di forma stravagante di colore bianco o grigio.
Se sono formati da piccoli elementi si possono confondere con i cirrocumuli, ma le dimensioni sono maggiori.
Queste nubi sono comprese tra i 2,5 e i 5 km d'altitudine.
Quando un altocumulo passa davanti al Sole o alla Luna può prodursi il fenomeno della corona, che consiste in uno stretto anello colorato, visibile più spesso di notte.
Una specie particolare di questa famiglia è quella degli altocumuli lenticolari che, con la loro forma di lenti allungate con contorni ben definiti, si originano, spesso, vicino a formazioni montuose.
Se gli altocumuli non sono associati ad altri generi di nubi, non provocano alcun fenomeno; se, invece, sono uniti a nubi basse ed arricchiscono un cielo caotico, possono provocare piogge.
Quando gli altocumuli si presentano con protuberanze a forma di torrette o di merli, significa che nella regione media dell'atmosfera l'aria è instabile e che un temporale è in atto in un'ampia zona.
Al contrario, quando gli altocumuli sono semitrasparenti o a fiocchi, non hanno carattere di instabilità ed il tempo continuerà a essere bello.
In genere rappresentano l'avanguardia di un fronte freddo, il quale si manifesterà dopo quattro o cinque ore, con temporali sparsi.

- Altostrati (As): dal latino altostratus, sono nubi stratiformi che si presentano come una distesa nuvolosa più o meno densa di colore grigio-blu ed avente una base liscia. Possono assumere spessori di molte centinaia di metri, estensioni di centinaia di chilometri ed essere formati da più strati sovrapposti in bande parallele e con nette ondulazioni, coprendo, così, il cielo uniformemente nella sua quasi la totalità. Diversamente dai cirrostrati, quando velano il Sole e la Luna non creano aloni.
Se il velo nuvoloso è denso e basso si creerà pioggia fine e fitta; se, invece, è poco denso e alto si avrà neve leggera.
Quando mostrano un colore più bianco significa che sono alte nel cielo con una base ben definita ed indicano il tempo bello; invece, quando sono più scure e la base è indefinita indicano brutto tempo. Se nel cielo l'arrivo degli altostrati segue quello dei cirrostrati, vuol dire che si sta avvicinando una perturbazione, dando luogo a precipitazioni spesso continue e persistenti.

Le Nubi: Classificazione delle nuvole secondo l'altezza dal suolo - le Nubi Alte
Da questo esame si possono distinguere quattro gruppi di nuvole:
- nubi alte
- nubi medie
- nubi basse
- nubi a sviluppo verticale
Focalizziamo l'attenzione sulla famiglia delle NUBI ALTE.
Sono formazioni nuvolose che, nelle regioni temperate, hanno la base tra i 6000 ed i 14000m di altitudine.
Data la loro elevata altezza dal suolo sono le nubi più fredde. Sono, quindi, composte essenzialmente da cristalli di ghiaccio che le rendono traslucide. La loro disposizione è importante per la conoscenza della direzione del vento in quota, ad esempio: perpendicolare alle strisce, verso le gobbe, ecc.
Sono caratterizzate del prefisso "cirro-".
Queste sono:
- Cirri (Ci): dal latino cirrus, sono nubi isolate, fini, a strisce o filamentose, che lasciano passare la luce; appaiono in lento movimento e tendono ad invadere il cielo. Si possono presentare sotto forma di ricciolo, di virgola o di piuma e hanno l'aspetto di ciuffi soffici e delicati; il loro colore è generalmente bianco e la colorazione può essere più o meno brillante, in base all'ora dell'osservazione. Quando mostrano la caratteristica forma ad uncino significa che il cirro è nell'alta troposfera, dove i venti soffiano violentemente. Se appaiono densi, a fiocchi, con bordi sfilacciati, possono essere il residuo della parte superiore di un cumulonembo.
Loro importante caratteristica è quella di rilevare la presenza di umidità ad altezze elevate. Quando la depressione si avvicina, si muovono ad elevata velocità annunciando, quindi, l'arrivo di una tempesta (cirri di "cattivo tempo"), oppure quando mostrano una loro forma irregolare e l'estensione è limitata contrassegnano un periodo caldo (cirri di "bel tempo").
L'altezza è compresa tra i 6 e i 12 km d'altitudine.
- Cirrocumuli (Cc): dal latino cirrocumulus, sono facilmente riconoscibili grazie alla loro classica conformazione a pecorelle che si forma in seguito ad un passaggio di uno strato di aria fredda sopra uno di aria calda, annunciando così aria instabile ed il probabile arrivo di un peggioramento imminente. Possono essere raggruppati a strisce, a banchi e con forme differenziate ed attraverso di essi è possibile scorgere nettamente la posizione del Sole o della Luna. Hanno colori brillanti poiché costituiti interamente da cristalli di ghiaccio. La loro formazione può provenire anche dalla trasformazione di cirri e cirrostrati, dalla diminuzione delle dimensioni di un banco di altostrati oppure dal sollevamento orografico di uno strato di aria umida.
L'altezza è compresa tra i 5 e i 7 km d'altitudine.
- Cirrostrati (Cs): dal latino cirrostratus, sono nubi trasparenti situate ad alte quote aventi una densità ed un'estensione nettamente superiore a quella dei cirri, tendendo ad invadere tutto il cielo. I loro cristalli di ghiaccio diffondono luce e creano un velo sottile colorato attorno al Sole o alla Luna conferendo al cielo un aspetto lattiginoso. All'arrivo di una perturbazione i cirrostrati seguono sempre i cirri ed indicano una diminuzione della pressione, un aumento dell'umidità e la rotazione dei venti dai quadranti meridionali. Quando questo accade è frequente vedere nella parte inferiore del sistema nuvoloso i cirrostrati ed alla sommità i cirri.
L'altezza e' compresa tra i 5 e i 12 km d'altitudine.
Le Nubi: Classificazione delle nuvole secondo l'altezza dal suolo - le Nubi a Sviluppo Verticale
Sono formazioni nuvolose verticali che, nelle regioni temperate, si estendono dal suolo fino alla regione superiore.
Sono le nubi più turbolente capaci di sovrastare le correnti ascensionali. Nelle loro forme più grandi (cumulonembi) possono raggiungere dimensioni enormi, coprendo vasti territori e portando violente precipitazioni e temporali.
Queste sono:
- Cumuli (Cu): dal latino cumulus, sono nubi isolate, dense, con contorni ben definiti, a piccolo o a grande sviluppo verticale, a forma di cupole o di torri, con la parte superiore simile a un cavolfiore che non lascia filtrare la luce solare. Sono formate da goccioline d'acqua in sospensione nell'aria.
Se il cielo è azzurro intenso ed i cumuli sono bassi e piccoli con la sommità a forma di batuffoli bianchi e la base grigia si ha bel tempo, se invece si presentano grigi e neri e la loro estensione verticale è di grosse dimensioni recano forti precipitazioni a carattere temporalesco.
La loro base è quasi sempre orizzontale e le parti superiori sono di un bianco splendente. I cumuli si formano a causa di correnti convettive che si generano per effetto del riscaldamento del suolo. Sono nubi ad evoluzione diurna. Le correnti convettive hanno luogo quando la diminuzione della temperatura con l'altitudine è abbastanza forte e ciò può avvenire sia per il riscaldamento del suolo dovuto all'azione della radiazione solare, sia per il riscaldamento continuo, negli strati bassi, di una massa d'aria fredda che passa su una superficie calda.
Lo sviluppo in altezza dei cumuli dipende, quindi, dalla maggiore o minore instabilità dell'aria.
Le grande categoria dei Cumuli si può sezionare in:
- Cumuli Umili: lo sviluppo verticale è debole e l'aspetto è appiattito. Si notano sul mare e su zone pianeggianti, anche spesso sulle cime dei colli.
- Cumuli Mediocri: l'estensione verticale è moderata con protuberanze poco sviluppate.
- Cumuli Congesti o Torreggianti: di grande sviluppo verticale, hanno la parte superiore simile ad un cavolfiore. Spesso si evolvono in cumulonembi. Generano precipitazioni molto deboli, anche quando sono fortemente sviluppati; la loro formazione è preceduta dalla formazione di foschia.
- Cumuli Fratti: hanno contorni sfrangiati. Se si formano sotto all'altostrato causano cattivo tempo e precipitazioni intense.
- Cumulonembi (Cb): sono masse imponenti, di aspetto minaccioso, simili a montagne o torrioni a grande sviluppo verticale, giungendo fino al livello dei cirri (limite inferiore della stratosfera, a quote dai 12 ai 15 chilometri). Sono nubi che accompagnano manifestazioni temporalesche producendo sempre piogge e grandinate accompagnate da fulmini persistenti e da vento molto forte al suolo. A causa di ciò sono molto pericolose per la navigazione poiché generano un moto ondoso caotico. Date le enormi dimensioni orizzontali e verticali, sono visibili soltanto a grande distanza. Spesso hanno origine dai cumuli congesti formatisi a causa necessario un forte surriscaldamento del suolo che alimenti correnti convettive.