Nube Pileus: l’eredità di Roma e la fisica della spinta verticale nella nuvola a cappello

Il termine Pileus affonda le sue radici nell’Antica Roma, dove indicava un particolare copricapo di feltro donato agli schiavi liberati, simbolo di un nuovo status. In meteorologia, questa "nube accessoria" si manifesta come una sorta di berretto liscio e orizzontale che si appoggia sulla sommità di un cumulo in forte espansione verticale.

Se questo strato è sufficientemente umido, il rapido sollevamento provoca un raffreddamento immediato che porta alla condensazione del vapore acqueo in una sottile "cupola" di goccioline. Non è quindi la nuvola principale a diventare un Pileus, ma è la sua spinta a creare questa nuova struttura nello strato d'aria che la sovrasta.

L'iridescenza e l'evento straordinario di Pu’er

Una delle caratteristiche più spettacolari del Pileus è la sua capacità di generare fenomeni ottici di rara bellezza, in particolare l’iridescenza. Essendo composto da goccioline d'acqua estremamente piccole e di dimensioni uniformi, il Pileus agisce come un prisma naturale. Quando la luce solare lo colpisce con la giusta angolazione, viene diffratta creando colori pastello simili a quelli che si osservano sulle bolle di sapone o sulle perle.

Un evento che ha fatto il giro del mondo è avvenuto nell'agosto del 2022 a Pu'er, in Cina: un immenso Pileus iridato è apparso sopra un cumulo, mostrando colori così vividi e definiti da sembrare un arcobaleno circolare perfetto.

Tale fenomeno è possibile solo perché la nube è sottile e le sue particelle sono "fresche" di condensazione, non avendo ancora avuto il tempo di aggregarsi in gocce più grandi e disordinate.

Messaggeri di "tempesta". La loro evoluzione

Sebbene appaiano eterei e delicati, i Pileus sono i "messaggeri della tempesta". La loro presenza indica che l'atmosfera è in uno stato di estrema instabilità e che la nube sottostante sta crescendo con una forza tale da poter generare, in pochi minuti, un temporale severo con grandine e fulmini.

La loro vita è incredibilmente breve, infatti durano mediamente da pochi secondi a pochi minuti. Questa rapidità è dovuta alla crescita stessa del cumulo che, continuando a salire, finisce per "bucare" il Pileus e assorbirlo completamente, trasformando la cima del temporale in una struttura più sfrangiata o ghiacciata.

Dalle eruzioni vulcaniche ai test atomici

La fisica che genera il Pileus non è confinata ai soli fenomeni meteorologici naturali. È documentato scientificamente che queste nubi possono formarsi anche sopra le colate di cenere e gas delle grandi eruzioni vulcaniche. Un caso storico celebre è quello dell'eruzione del monte Pinatubo nel 1991, dove la spinta dei gas vulcanici creò giganteschi Pileus sulla sommità della colonna eruttiva.

Persino durante i test nucleari della metà del Novecento, venivano osservate strutture analoghe, chiamate "nubi di condensazione di Wilson", causate dall'onda d'urto che sollevava e raffreddava l'aria umida circostante. Questo dimostra come il Pileus sia la firma visibile di ogni potente spinta verticale che l'aria subisce, indipendentemente dalla sua origine.

Quando e dove osservarli nel panorama italiano

In Italia, le nubi a cappello/berretto sono un fenomeno tipicamente estivo, strettamente legato ai temporali di calore che si formano tra giugno e agosto. Le zone più fertili per la loro osservazione sono le aree interne e montuose, come la catena degli Appennini e l’arco delle Alpi. È qui che il forte riscaldamento del suolo innesca i moti convettivi più vigorosi.

Per vederle, bisogna osservare i cumuli nelle prime ore del pomeriggio, quando le "torri" di nuvole iniziano a svettare nel cielo. Nonostante siano visibili ovunque ci sia forte convezione, le regioni tropicali restano il luogo dove i Pileus raggiungono dimensioni e frequenze maggiori, grazie all'umidità costante e alla potenza dell'energia solare.