&111 DELL' ACCADEMIA PONTIFICIA

DE' NUOVI LINCEI PUBBLICATI

CONFORME ALLA DECISIONE ACCADEMICA

del 22 dicembre 18 5 O

E COMPILATI DAL SEGRETARIO

TOMO XXIX. - ANNO XXIX. (1875-1876)

ROMA TIPOGRAFIA DELLE SCIENZE MATEMATICHE E FISICHE

Via Lata N? 2H . A.

1876

iBIBLlOTECA u.c.E.R./i , 000733 31DIC94

I INVENT~RIO I -

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ATTI DELL'ACCADEMIA PONTIFICIA

DE'NUOVI LINCEI

SESSIONE la DEL 19 DICEMBRE 1870 PRESIDENZA DEL P. ANGELO SECCHI

MEMORIE E COMUNICAZIONI DEI SOCI ORDINARI E DEI CORRISPONDENTI.

DI ALCUNI FATTI RELATIVI ALL'ORIGINE

DELLA GRANDINE

NOTA

DEL P. ANGELO SECCHI

La questione dell 'o rigine della grandine sembra essersi in questi ultimi mesi r isvegliata con grande ardore nell' Accademia delle scienze di Parigi. Le opi­

nioni sono molto diverse, e noi ci guarderemo bene dal farcene giudici. Sol­tanto vogliamo qui recare in mezzo alcuni fatti che ci si sono presentati nel corso della nostra carriera scientifica, e che possono dar lume ad intendere qualche cosa in questa questione.

I? Il primo sia un fatto ~erificatosi circa olto anni fa in Roma, e che forse non è conosciuto dagli scienziati, ma non è inaspettato certamente. All'epoca indicata, non ricordo bene l'anno, era in Boma la celebre vola trice aerosta­tica Maclame de Poitevin, la quale in una bella giornata di estate avea preso il volo dallo Sferisterio in compagnia di due altri Signori dilettanti di aero­statica. Prevenuti gentilmente dal direttore dello spettacolo, noi la tenemmo di vista col cannocchiale grande di Men.

1

-2-l ' 'ponemmo , l b fino 'Id una alteZ'l,a c le nOI sup

halosi lrallquill:uTIenle ti g O O J' Ila si manifestò di singolare , d, ì\,f Gennaro 1.200 melo, nu . Q l

]la ri a (Iuella l honle , l" l' . ' dalla 101'0 gabbIa. uane o , ' d fa l' segna I Q I gIOIa ' .' ,

c i tre ae ronauti SI ve evano '. ,'Ido moto l'otatono, e l tJ e , '1 II > concepu'e un lap

ad un lratto vediamo I pa one , ) b' C' ccorgemmo che essi slavano per . . l ntro la ga) La. la 'l

aeronau li accovacciarsI e e d scendere rapi.damente l , " e ben lJ1'esto ve emmo . . l '

es er colli da un capogllo , l' quasi precipitosa. lne l " n caduta assai ce ele e

pallone per un gr:lll tlatto, co

l d, correre orizzontalm ente. l ferma ta a Iscesa , , b. e l'aI)porto annunziò qua mente

l l t: In un suo lev Il dì appresso a vo alice ' . vortice aereo violentissimo che , " sa era entrata III un .

all ora da lI OI notata, es . che per evitare Il capo-. ventosO moto l'otatono e .

m ise il Pallone lO II no s ~a l' Il bhia e discendere come nOI , dov uto tutti accOCCO arsI ne a ga (, d

gll'O, aveano , . " fa tto im [Jortan tissimo == Il fred , o l t ' ma di lJlU agg1l1nse un ,

avevamo vec u o, " , tale che in meno di cinque -t'ce era lntenslssuno, e ,

de/llru a qnesto VOI l h portato seco i volatori . = l b ' d'acqua c e avevano

minuti fu gelata a , OCClCl , t e deduciamone 1.0 che anche a F >rmiamoci a conslClerare questo I accon o, ". ' I

ciel t:sereno e apparentemente calmo e limpido, esistono . vortIcI VlgOl:OSI ne -l' tmos[el'a cosa di cui 110i a])biamo avuto altro esempio operando 1Il cam~

a ' l " della Via AI)pia in cui una tromba perfettamente VI -pauna per a miSUla , , r ' sil~l e c abbastanza violen ta passò sopra di noi a CIel :creno, ed era (I stm-

'b 'l l er la polvere che soHevava, senza nuhe dI sorta. gUl I e so p l ' b l 1' assor

2~ Che tali vortici sono freddissimi, il ~ le c, ~n na t~r~ e per, ~ l)imen to che nasce nell'asse loro degli slratl supenol'l, ove I ana alta (hscenJe . basso dentro il tubo centrale della tromba che quì veramente accade come 1n . ' ,

, l' de'r.lulll l" e ne' vortici che accadono nelle alte reglOlll non puo nel gorg 11 Il • .,.,

, tale cII 'scesa dall' alto il che non Impedisce che VI possa esseI e' mal mancarc ( , , qualche forza f,ssorbente anche al piede, ma ci pare assurdo supporre c~le nel l' es te1'l1 CJ del vo rtice ci possa essere una corrente ascendente fino alle I e­gioni sU11eriol'ij quel poco di .assorhimento al basso serve al alimentare la

forza cen lrifuga del vor tice , . L'influeuza di ques t'aria alta che discende, è molto grande III meteorolo­

gia, ed è invece as ai poco considerata. Si fa assegno sulle differenze di tem­}lel'atura da latitudine a latitudine) e poco si calcola quella dovuta alla al­tezza che per poche migliaia di metri dà differenza maggiore di quella del Polo all'Ecluatore, Ognuno di tali vortici porta giù una colonna intensamente

fredda che può produrre e 87etti singolarissimi . ~~ Infa tti dal racconto clelia Poi tevin , vediamo che masse con.siderevoli

•

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d i acqua si possono gelare quasi istantaneamente m quel freddo. Perciò })asta che 1'aria sia a-15° oVVero - 11° gradi, avendo provato il P. Sanna­Solaro che delle vesciche natatorie di Storione piene d'acqua, si possono ge­lare quasi istantaneamente nel miscuglio frigorifico di - 12° a - 13? Non vi è dunque nessuna impossibilità che grosse gocce di acqua si gelino istanta­neamente entrando in uno di questi turhini .

4? Questi turbini possono nascere facilmente e prodursi per una cau~a qua­lunque, che nel basso diminuisca la pressione anche in una estensione limi­tata di paese; tale sarehbe il raffreddamento dell'aria bassa (come accade veTSO sera), un condensamento di vapore istantaneo o qualunque altra causa. È llatllJ'ale che l'aria accorra a riempire quel vuoto nOn solo dai lati come sempre si dice, ma molto più facilmente daU'aho: in ambedue i casi l'aria vi si porta spontaneamente per una spirale, come quando l'acqua s'ingorga in un foro fatto nel fondo di un vaso coperto anche da velo leggero d'acqua. Che se l'aria nello scendere non si condensasse e non si riscaldasse per la condensazione, avremmo ])ene spesso enormi ahbassamenti periodici di temperatura specialmente al tra­monlar del sole. L'ahbassamento di temperatura nella regione inferiore, equi­vale allo sturo del fondo di un vaso che tutti sanno produrre LI n flu sso di­scendente con vortice.

II. In secondo luogo credo cosa sicura, e che possa asser1 rsi senza timore, il non essersi mai veduta la grandine cadere ad uria calma, ma sempre ad aria agitata e turbinosa. L'asse di questi turbini non è sempi'e verticale , ma

spesso orizzontale. Uno di questi casi lo potei osservare nel 1841 in una casa di campagna presso Loreto, in Circostanza favorevolissima . Questo grandioso casamento era eretto sulla cima isolata di una collina lihera a tutti i venti , ed il piano nohile avea dalla parte di NOl'd-Est uno sport0 di casa più basso, che col tetto arrivava alle sue finestre soltanto. In una giornata cii estate (non mi ricordo la data) essendosi scate(iato un breve, ma furioso temporal e cominciò a cadere una gl'andine fitta e gl'ossa proveniente da N. O, Stando alla finestra di N. E. io vedea dis tintamente a traverso i cristalli i grani ag­girarsi in ispire velocissime avenli l'asse iorizzontale, e benchè fosse cosÌ fitta

la grandine da render l'aria molto opaca, pure pochissimi grani ne cadevano sl;(l tetto, ma erano aggirati da un turbine spaventoso che li risolle\'a va prima anche che toccassero le tegole. In proporzione fu anche poca la grandi ne che cadde sul teITeno circostante tranne avanti aUa facciata N, O, ove la fab­brica face"a fronte diretta'mente al turbine. Anzi colà si verifi cò un altro [atto che mostrò 'la violenza del turhine, e la direzione del suo asse oriz-

-4-l l t dell' edifizio fu slrap~

zontale; In grondaia eli latta che coronava que ao, I l f. '

L' dal tetto coi ferri e col pane di muratura dl gesso c le a el~ava

lla d /' • l d ' della fabbrlca e

l . 'one e tlltto così UI11LO fu 'l)ortato Cl l sopra /' su corIlICI , ,. r ' ,

~n cl ò a l'icascare dal Ialo opposto della medesima su uno de pIazza l e a p~u di 100' met. dal luogo dove stava murata. Di più tutte, le. teg~le fllron~ (a

quel lato rovesciate all'insl\, restando tutte le altre de dIverSI versantI del

tetto al loro pos LO . , .. ' Era da ques ti fatti evidente la presenza eh una tromb~ ad asse Ollz~on-

tale, la quale come potè portare dopo, averlo strappa~? Il l:eso della .g[~ll~ daia coi feITi e pani di muratUl'a, COSI poteva hen plll faCIlmente pOI tale I

gl'ani cii granclille; come io avea veduto effettivamente aveI: luogo.

Tal trasporto meccanico può nell'aria durare . a lungo ~,Ill tanto tel~lFo la

ma sa [lgghiacciata può traversare zone successI ~' ame~lt~ PI,lI fred~le e plll ~a~ p\ll'ose cci altre meno; c così i grani possono J'LVestll'SI dI strati alternatIvI

opachi e trasparenti , . La forza e l'alimento della meteora sla nel val)ore che successI vamente va

incon tra ndo nel viagg io che fà da un punto all'altro della sua corsa. Se essa

rosse obbliga ta a s tar ferma, tutto sarebbe finito in pochi secondi, percll~ "Pl)cna precil)itato il vapore locale tutto l'alimento cesserebhe. Com.e open flues to meccanismo di forza, non è difficile a capirsi, dietro la teoria mec­

canica del calore , e non è quì luogo di svilupparlo . II\. E l' elettrici Là ? L' elettricita secondo 1I0i non è che una manifestazione

secondaria tl el calore, la sua potenza meccanica è insignificante a petto di

quella del turbille e del calorico, e solo può influire a spiegar certi feno­

men i curios i, Tali sono varii di quelli di attrazione indicati già. da Peltier ,

ma (Iuando le sca ri che sono veementi può COl! essa spiegarsi il piegamento

di gro si ferri , potlltosi eseguire dalla forza meccanica dell'aria soltanto mercè

il rammollimento che la elettricità può aver fallO nel ferro stesso pel calore

Llov u to alla scari ca . Che l' eletLriciLà agisca spesso in t[ll modo non v i è dubbio. Il P. Caval­

Ier i ed altri no Larono spesso delle croci di campanile e delle sbarre di ferro

di cancelli gros issi mi contorte e piegate: cosa impossihile a farsi dall'aria sola

Il r la poca presa che presenta la loro superfi cie. Esiste a Mondragone so­

pra un'alta colonna di peperino una croce di ferro grossa più di 5 centim .

in cl uadro, che re tò piegata, dicono, dal vento. Ma più probahilmente lo

fu da l fulmine . Tal pi l!gatura per pura forza meccanica era impossihile

~cnz" demolire 1,1 colonna o almeno precipitare il capitello eli pepel'ino

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che fovma la cimasa della colonna, a meno che non fosse rammollita

in qualche modo la verga dal calore di una scal·iea elettrica. Che tal l'am­

mollimento possa accadere, ne ho prova che nella caduta del fulmine al

c~mpanile di Alatr~ nel 1871, la scarica saldò la parte della impannatura della

v!.te della punta eh rame al ferro del conduttore e poi reca tasi alla pros­

Slllla conduttura fuse la saldatura di piombo del tubo di condottura pieno di acqua" ed evaporizzando istantaneamente l'acrtuu stessa lo fece saltare in

~)ezz~. Qu:sta scariea fu capace di fond€re e volatilizzare la punta del para­fu1mll1e (II rame fino ' alla sezione vi va di 151/un. Quindi potea ben rammoll ire

una smalTa di ferro di s,ezione anche più che quadnlpla.

IV. Citeremo in fine il fatto notissimo cl~e le grandini non si originano

mai nè in mare libero nè in pianure isolate, ma sempre alle radici dei mon ti

donde si diramano poi alle pianure. La causa è manifesta. Sono questi i siti

ove si producono numer0se correnti verticali ascendenti, generate dal calore s@­

lare e rampanti sulle pendici delle montagne. Queste correnti divengono più

freelUtmti ed energiche nei giorni di caldo soffocante, cioè, in quelli in cui è mag­

giore l'umidiù e l'aria è calma, cioè residente immobile sulle pareti dei monti

senza essere rinnovata dalla ventilazione, Le correnti ascendenti in una re­

gione del monte ne producono delle discendenti a piccola distanza, nell'aria

libera, e da qmesta discesa ne nascono i vortici. In questi le masse aeree

superiori si abbassano e portando se co la loro bassa temperatura raffreddano

le masse inferiori ben sotto zero. Sebbene nel disoendere queste masse si

condensino e perciò si scaldino, pure restano sempre assai più basse d ell'am-

biente. Senza il calore svolto da tale condensazione notò Hirn che le t.empe­

l'a ture che si a vre bhero sotto zero sarehbero spaventose e fino a - 40 e-50. o

TutLi sanno che le cime isolate dei monti sono freddissime , e che a pa ri

altezza il picco isolato è molto più freddo di un alto piano. Quindi le masse

d'aria libere nello spaz~o, e a mediocre distanza dai monti devono esser fred­

dissime come lo prova il fatto della Poitevin che distava da Monte Gennaro

pochi chilometri in linea retta. Vi è plU'e un' altra sorgente di calore cioè

il calor latente emesso dal va por d'acqua condensato, in acqua e ghiaccio;

ma malgrado questo nOll è raro nè difficile che la temperatura resti sotto a

- 111 e - 15?, perchè questo vapore copioso in basso scema ben presto in alto,

e il benefizio del suo calore presto svanisce, e a questo calore fors e si deve

]' al~a temperatura delle prime gocce di temporali; onde non è difficile capire com e

una volta prodotta la corrente discendente, essa possa gelare l'acqua che

trova. Ma resta a trovare una causa competente per prodursi tale corrente

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discendente, oltre la suddetta che non pare sufficiente. Ora questa si trova

nel vacuo lasciato dal vapore aCCJueo che si condensa per la causa preceden-

temente indica ta. . Infatti in una giornata calda ed umida d' estate ~ l~ tens:ot~e ~el vapore

, l' e a ~ 1/1/" 5 per una temperatura (h 30. Se lana (hscendente accIueo puo sa Ir (", (. . '.'. è anche solo da principio a zero, la tensIOne che Il vap~re p uo. l1te~ere Hl

, cIle ,111111 6' ([uindi se non vi fosse causa l'Iscaldatl'lce SI con-essa non sara 'I, J ••

denserebbe un a enorme quantità di vapori, e si genererebbe la d~fferenz~ eli orme di pressione ~6/111', 9. Questa differe.nza di pressione non arn~a ,n~~1 a tanto pcl calore emesso dalla condensaziOne stessa del vapore, e dell alla

che lasciano una quantità di vapore senza condensarsi. Tuttavia la tempera­

tura del mezzo, malgrado ciò deve ahbassarsi perchè quel calore non è capa~e di scaldare tutta l'aria discendente, come è facile convincersene calcolando Il

ca lor laten te emesso in varii casi i potetici che ognuno può immaginare facil­

mente. Insomma il prolJlema della formazione del freddo è ancor esso suscetti­

hile di soluzione rigorosa, purchè si tenga conto di tutti gli elementi concorrenti;

esso ci si presenta come un mistero, soltanto perchè è diflìcile sapere questi ele­menti che si consid erano solo in globo, mentre devonsi considerare in particolare

e rigorosam ente. Questa diminuzione di pressione si manifesta almeno in parte

al harometro, ed aumenta la forza della colonna discendente, che di viene qu indi

più energica e fredda perc1lè arriva da regioni più alte e più gelat~, e in fine produce un enorme ahbassamento di temperatura. Queste colonne discen­

denti non 11ossono restare stazionarie; esse concepiscono subito un moto di

trasporto per il giro delle correnti eccentriche convergenti e per i venti ge­

nerali e loca li, e il vortice tempestoso prende a percorrere una linea secondo

il corso de' venti, le sponde tlelle valli, e de' fiumi, aspirando l'aria fredda

dall' aIto, e lanciando al basso le sue onde gelate condensate in ghiaccio as­

. olu to. Qn es ti muti vorticosi una volta prodotti si )oropagano come le onde

s' litarie in un mezzo flnido e trasportano success ivamente l'azione rafl'l'ed­

dante da nna regione al l'altra sopra la lin ea di loro corsa.

Ques ti fatti generali ecl inconcussi, sono la chiave clelia grandine; l'elet­

t l' ici ta non ne è che un effetto secondario, poichè come l'evaporazione pro­

dur elet trici tà generalmen te - a, così la condensazione de'vapori la -produce -"' (/ e da cjues ti sCluiliJJri elettrici non è mistero che ne nascano le scariche

fu lminanti talora in copia enorme. Aggiungasi che l'al'ia secca e serena prima

(' Ile . J ('ormi il turbin e essend o molto eletti'ica, la colonna semovente incon­

tra cluesta elettri ci tà , ed e sendo umida e conduttrice se ne carica enorme-

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mente e poi la scarica quindi per scintilla, il vapore essendo massa co nduttri ce.

. S~ è cred~to c,he l'elettricità avesse gran 'parte nella grandine, pel'chè non SI da gran(hne ne tempora1e senza elettrico; ma è pur vero che non si dann o

nemmeno temporali senza condensazione di vapori; onde la siml1ltaneita de'fe­

nomeni non può decidere sulla origine, ma l'ordine della causa all' effetto

deve. studiarsi da altri elementi. La potenza meccanica elettrica se ha qual­

che Il:j-Juenza come supponeva il Volta, nel trasportare i gl'ani, essa è hen

~oca . Hl confro~to d~lla pot:l:za meccanica del turbine, e non occorre pun to H~lagll1are tanti stratI elettncl sovrapposti in senso opposto quanti se ne ima­

glllarono allora, e se ne è cresciuto il numero recentemente.

Qu~sti semplici principii termodinamici mi paiono dal' migliore ragione d ella

grandme che tutte le ipotesi di cui si è fatto tanto lusso in questi ultimi

mesi all' Accademia di Parigi. Alcuni hanno ammesso l'esistenza nell'atmosfera dell'acqua raffreddata so tto

zero . Essa è possibile (e veramente pare che l'acqua talora acquisti tale s tato,

com~ :lu~ndo cadendo forma il verglas); ma considerandu che onde l'acqu a

l'est: I~qu~da sotto zero, ci vuole una certa quiete, è difficile a trovare questa

~lell ana m ~ezzo. a quest.e bufere. Se pure l'acqua acrjuista tale stato quando

e lontana ~a CO ITI .estraneI, essa ben presto deve perderlo per l'agitazione del mezzo m CUi SI trova; e un abbassamento di - 15 a-17° non essendo l'aro nelle alte regioni, anche ridotte a terra, è facile capire che le masse

acquee devono congelarsi talora rapidamente in volume ben gl'OSSO e venir

crescen~10 col~'esser por~ate in giro dal turbine per lunghi tratti nell'aria ge­

lata. L attraZIOne elettnca e la polarità cristallina possono contribuire a co­

prire i grani di una fal'inella di ghiaccio e formare gli strati alternati vi che

cos tituiscono i grossi chicchi di gl'andine .

Ricordiamoci dei fatti suesposti e vedremo che la formazione di questa me­

teora è di più facile spiegazione di quella che non vuolsi che sia. Ma noi

ci troviamo condotti in mezzo alle idee teoriche, cui volevamo evitare; il

lettore ci perdonerà .