Capita a volte di alzare lo sguardo e vedere, in mezzo a uno strato uniforme di nuvole, un grande buco circolare dai contorni netti, come se qualcuno avesse ritagliato il cielo con un compasso. Al centro, spesso, pende una sorta di velo sfilacciato. Sono i fallstreak hole, detti anche hole punch clouds o skypunch. Il loro aspetto è così insolito che vengono spesso fotografati e condivisi sui social come prova di UFO, portali o esperimenti segreti. La spiegazione, invece, è un affascinante esempio di fisica dell'atmosfera.
Che cosa sono
Un fallstreak hole è un'apertura circolare o ellittica che si forma in uno strato di nubi di media o alta quota, in genere altocumuli o cirrocumuli. Le dimensioni variano molto: da poche centinaia di metri a diverse decine di chilometri. Il nome deriva dalla "fallstreak", la scia di cristalli di ghiaccio che cade dal centro del buco, conosciuta anche con il termine tecnico di virga: precipitazione che evapora prima di toccare il suolo.
Il buco può restare visibile per oltre un'ora, allargandosi lentamente, prima che lo strato nuvoloso si richiuda o si dissolva.
Acqua sotto zero ma non ghiacciata
Per capire come si formano bisogna partire da un fatto sorprendente: le nuvole possono contenere goccioline d'acqua liquida anche a temperature ben al di sotto dello zero, fino a -20 °C e oltre. Si parla di acqua sopraffusa. Le goccioline restano liquide perché, per trasformarsi in ghiaccio, hanno bisogno di un "innesco", un nucleo attorno a cui i cristalli possano iniziare a formarsi. In un'atmosfera molto pulita questi nuclei possono scarseggiare.
Uno strato di altocumuli composto da goccioline sopraffuse è quindi in una situazione di equilibrio instabile: basta una piccola perturbazione per avviare la formazione del ghiaccio.
La reazione a catena
Quando in una parte della nuvola si formano alcuni cristalli di ghiaccio, entra in gioco un processo che i meteorologi conoscono bene, il processo di Wegener-Bergeron-Findeisen. A parità di temperatura, il vapore acqueo tende a depositarsi più facilmente sul ghiaccio che sull'acqua liquida. I cristalli, quindi, crescono rapidamente "rubando" vapore alle goccioline circostanti, che evaporano.
I cristalli, diventati più pesanti, cadono verso il basso formando la scia visibile al centro del buco, mentre le goccioline attorno scompaiono. Il processo si propaga verso l'esterno, allargando progressivamente l'apertura in modo circolare.
Il ruolo degli aerei
Qual è l'innesco? In molti casi è il passaggio di un aereo. Quando un velivolo attraversa lo strato di nubi, l'aria che scorre sopra le ali o attorno alle punte delle eliche subisce una rapida espansione e si raffredda di decine di gradi. Questo raffreddamento improvviso basta a congelare alcune goccioline, avviando la reazione a catena.
Uno studio pubblicato nel 2010 da un gruppo di ricercatori guidato da Andrew Heymsfield, del Centro nazionale per la ricerca atmosferica statunitense (NCAR), ha analizzato immagini satellitari e dati di volo, dimostrando che molti fallstreak hole si formano lungo le rotte degli aerei in decollo e atterraggio. Quando un aereo attraversa lo strato in modo quasi orizzontale, invece di un buco rotondo si forma un canale allungato.
Possono far piovere o nevicare?
Sì, anche se in misura limitata. Lo stesso gruppo di ricerca ha osservato che il ghiaccio prodotto in questi eventi può generare deboli nevicate o piogge locali, soprattutto vicino agli aeroporti, quando molti aerei attraversano strati di nubi sopraffuse. Si tratta di effetti piccoli e circoscritti, che non modificano il clima, ma interessano i meteorologi perché possono influenzare le previsioni a scala molto locale.
Per chi osserva da terra, invece, i fallstreak hole sono del tutto innocui.
Perché vengono scambiati per UFO
La forma perfettamente circolare, i contorni netti e il velo luminoso al centro, soprattutto all'alba o al tramonto, rendono questi fenomeni molto suggestivi. Non è raro che vengano interpretati come la scia di un oggetto misterioso che ha "bucato" le nuvole. È lo stesso meccanismo che porta a scambiare per dischi volanti le nubi lenticolari, che si formano vicino alle montagne.
Conoscere i fenomeni atmosferici insoliti è il primo passo per valutare correttamente una foto o un avvistamento, come spieghiamo nell'articolo sulla psicologia dell'avvistamento.
Dove e quando osservarli
I fallstreak hole possono comparire ovunque ci siano strati di nubi sopraffuse di media quota, e sono più frequenti nelle stagioni fredde e nelle zone vicine agli aeroporti. Non sono prevedibili, ma se ne vedi uno vale la pena fotografarlo: annota ora, direzione e condizioni meteo, e osserva come il buco si allarga nel tempo. Per altre immagini ed esempi si può consultare la voce Hole punch cloud su Wikipedia. Altri fenomeni naturali sorprendenti ti aspettano nella sezione Clima e ambiente.
