I temporali di calore, detti anche “termoconvettivi”, sono caratterizzati dallo sviluppo di un enorme Cumulonembo che assume un grande sviluppo verticale. In genere si formano nella stagione calda, fra la primavera, l’estate e la prima parte della stagione autunnale, nelle regioni dove l’innesco dei moti convettivi (correnti ascendenti) è agevolato da estese calme orizzontali delle masse d’aria. Se un’area piuttosto umida è stata esposta al lungo ad un forte riscaldamento, indotto dalla forte insolazione, l’aria umida preesistente presso il suolo tende ad ascendere verso l’alto, formando dei Cumuli piuttosto elevati, dall’aspetto torreggiante. Durante la giornata, il movimento ascendente delle masse d’aria e l’instabilità atmosferica aumentano in modo sensibile. Tale situazione favorisce l’addensamento di masse cumuliformi, le parti superiori si innalzano sempre più, mentre le basi si anneriscono. In questa fase la nube comincia ad assumere la forma di un grosso Congesto che si evolve in Cumulonembo con la classica incudine. Dalla parte superiore sfuggono dei filamenti fibrosi che vengono chiamati “falsi cirri”.
Qualche volta, in presenza di Cumulonembi molto intensi, i “falsi cirri” possono formare un velo di cirrostrati attorno l’incudine del Cumulonembo. Proprio in questo momento ha inizio il temporale, il quale avanza lungo la direzione media dei venti prevalenti nella media atmosfera, attorno i 5000-6000 metri di quota. Dopo circa 30-60 minuti, ma alle volte possono trascorrere anche un paio di ore, la nube diminuisce progressivamente di volume e le precipitazioni cessano assieme all’attività elettrica. Quando la corrente ascendente che ha formato il Cumulonembo si arresta la parte superiore di quest’ultimo si sfalda in più pezzi formando dei banchi di altocumuli e nubi cirriformi in quota che vengono disperse dai venti regnanti nella media e alta troposfera. Secondo i dati raccolti da un vecchio studio del “Thunderstorms Proyet”, nel momento d’inizio del temporale, quando iniziano a cadere le prime gocce di pioggia verso il suolo, si origina, con la caduta delle gocce, una corrente discente la cui velocità aumenta nella parte inferiore della nube temporalesca raggiungendo anche punte di oltre i 15 m/s.
Temporale di calore in sviluppo sugli USA centro-settentrionali
Tale corrente prende il nome di “Downdraft”. Nella nube, all’inizio del temporale, si contrappongono ben due correnti adiacenti, una ascendente e l’altra discendente, denominate rispettivamente “Updraft” e “Downburst”. Al suolo, attorno alla zona dove si concentrano le precipitazioni, regnano correnti aeree divergenti, che con l’andar del tempo, cioè nella fase finale, estinguono ad ogni livello i moti ascendenti e così si stabilisce un generale moto discendente che dai medi livelli è diretto verso la base e che dura fino al cessare della precipitazione. Dal punto di vista barometrico il passaggio di un temporale di calore è rappresentato da una sorta di punta, più o meno regolare, che si presenta nella curva barometrica. Tale punta è detta “naso del temporale” coincide con lo sfondamento dell’aria fredda discendente, tanto che il termometro può registrare un calo termico dell’ordine dei -5° -6°.
Dopo il passaggio del temporale la pressione riprende il suo valore normale, mentre la temperature riprende a salire. Riguardo all’attività elettrica del temporale si può spiegare mediante la teoria delle gocce elaborata dal Simpson. Secondo questa discussa teoria una corrente d’aria calda ascendente penetra sotto la parte anteriore della nube. Dentro la nube, sempre nella parte anteriore, si forma una zona di turbolenza e l’aria ascendente acquista una velocità di oltre gli 8 m/s. Le gocce di pioggia più grosse non possono discendere e vengono deviate verso la parte posteriore accumulandosi al di sopra della zona ove la velocità delle masse d’aria ascendente è massima. Le gocce si rompono e ove la rottura si verifica l’acqua si carica positivamente. Ne consegue che la pioggia grossa, cadendo dalla parte posteriore dell’aria turbolenta, è carica positivamente, mentre quella che cade dalla parte rimanente della nuvola è carica negativamente.
Formandosi cosi questa struttura elettrica nascono le scariche elettriche, quelle più violente hanno origine dalla zona positiva della nube dirigendosi sia verso l’alto come pure verso il suolo. Ma altre scariche elettriche possono prodursi fra nube e nube, quando esse sono cariche con tensioni differenti. Siccome la grande tensione elettrica nelle nubi è causata dalla copiosa condensazione del vapore acqueo è chiaro che i temporali dovranno formarsi con maggiore frequenza nelle stagioni e nei luoghi più favorevoli ad una rapida e copiosa precipitazione. Sono quindi più frequenti nelle regioni equatoriali e tropicali, diminuendo in genere con la latitudine. Nelle regioni continentali la massima frequenza dei temporali di calore si verifica nelle prime ore del pomeriggio, mentre sui mari e lungo le coste il momento migliore è la notte e la prima mattinata. Il periodo annuo mostra un massimo proprio nei mesi caldi. Nelle regioni tropicali i temporali di calore sono molto più frequenti che alle nostre latitudini, specie durante la stagione delle piogge, rappresentando l’essenza ed il principio di questa. I temporali di calore di solito sono quasi semi/stazionari, con velocità di propagazione molto basse, a differenza dei temporali frontali che possono muoversi a velocità considerevoli, anche di 30-40 km/h.
