Nelle regioni fredde o ad alta quota, il vapore acqueo può condensarsi direttamente per formare cristalli di ghiaccio, senza prima formare goccioline liquide. Ciò può verificarsi quando la temperatura dell'aria è inferiore al punto di congelamento dell'acqua (0 gradi Celsius) e l'umidità relativa è elevata. In queste condizioni, le molecole d’acqua nell’aria possono attaccarsi a minuscole particelle chiamate nuclei di ghiaccio, che agiscono come semi di cristalli. Questi nuclei di ghiaccio possono essere polvere minerale, polline, particelle di fumo o persino batteri. Una volta formati, i cristalli di ghiaccio possono crescere scontrandosi e attaccandosi ad altre gocce d'acqua e cristalli di ghiaccio. Questo processo è noto come deposizione e può portare rapidamente alla formazione di grandi fiocchi di neve o spessi strati di brina.

Ecco i fattori chiave coinvolti nella formazione del ghiaccio nelle nuvole:

1. Temperatura:la temperatura dell'aria deve essere inferiore al punto di congelamento dell'acqua (0 gradi Celsius). Ciò è necessario affinché il vapore acqueo si condensi direttamente in cristalli di ghiaccio senza passare attraverso la fase liquida.

2. Umidità relativa:l'umidità relativa dell'aria deve essere elevata. Ciò significa che nell'aria è presente molto vapore acqueo che può condensarsi sui nuclei di ghiaccio.

3. Nuclei di ghiaccio:i nuclei di ghiaccio sono minuscole particelle che agiscono come cristalli di seme per la formazione del ghiaccio. Possono essere varie sostanze come polvere minerale, polline, particelle di fumo o batteri.

4. Collisione e deposizione:una volta formati i cristalli di ghiaccio, possono crescere scontrandosi e attaccandosi ad altre goccioline d'acqua e cristalli di ghiaccio nella nuvola. Questo processo è chiamato deposizione e può portare rapidamente alla formazione di cristalli di ghiaccio o fiocchi di neve più grandi.

5. Sublimazione:in alcuni casi, i cristalli di ghiaccio nelle nuvole possono crescere anche mediante sublimazione, dove il vapore acqueo si deposita direttamente sulla superficie del ghiaccio senza passare attraverso la fase liquida. Ciò può accadere quando le condizioni di temperatura e umidità sono giuste.

Questi processi contribuiscono alla formazione di ghiaccio nelle nuvole, che può poi portare a varie forme di precipitazioni, tra cui neve, nevischio o grandine, a seconda delle condizioni atmosferiche.