Studiamo una goccia di pioggia
Ormai quasi quotidianamente si parla di estremizzazione dei fenomeni atmosferici: diluvi, alluvioni, tempeste tropicali sono eventi che si verificano con sempre maggiore frequenza. Tuttavia, per quanto possa essere violenta una precipitazione, non è possibile che sulla nostra testa cada non una serie di gocce, ma un vero e proprio getto d'acqua! Il motivo è legato ai principi fisici che sono alla base della formazione delle gocce di pioggia.
Per dare inizio a una precipitazione le goccioline d'acqua si devono aggregare per formare una goccia sufficientemente pesante da poter cadere al suolo. Ci sono diversi processi di aggregazione delle gocce ma esiste anche un limite nella dimensione di una goccia oltre il quale due gocce non possono più unirsi. Questo vuol dire che, dato un volume d'aria, supponiamo delle dimensioni di una tazza da latte, potrà aumentare il numero di gocce al suo interno, ma non si formerà mai una sola goccia grande quanto l'intera tazza.
Immaginiamo ora una goccia d'acqua sospesa nel vuoto e senza alcun tipo di forza esterna che possa agire su di essa: lei tenderà ad assumere una forma perfettamente sferica. Una goccia di pioggia che cade è però soggetta sia alla forza di gravità che alla resistenza opposta dall'aria, di conseguenza la sua forma si allontanerà da quella di una sfera perfetta tanto più grande è la sua dimensione.
Le goccioline più piccole, con diametro inferiore a 1 millimetri, mantengono una forma quasi sferica. Le gocce più comuni, con diametro da 1 a 3 millimetri, al contrario di quanto si creda, hanno una forma molto diversa rispetto alla classica forma a "lacrima": il loro aspetto è molto più simile a quello di una pagnotta con la parte rivolta verso il basso schiacciata e quasi piatta. Gocce con diametri superiori a 3 millimetri tendono disgregarsi in goccioline più piccole.
Un'ultima curiosità: durante un temporale di media intensità e della durata di 30 minuti cadono mediamente dai 600 ai 1300 miliardi di gocce!