Dopo aver parlato
dei temporali e delle nubi temporalesche analizziamo la parte più
affascinante del fenomeno cioè i fulmini.
I
fulmini sono delle scariche elettriche improvvise e violente che si
verificano tra due nubi oppure tra una nube e la superficie terrestre
a causa di differenze di potenziale molto elevate nell'ambito
dell'atmosfera. Il fenomeno si manifesta con un effetto luminoso
(lampo) ed uno sonoro (tuono) che non vengono percepiti
simultaneamente dall'osservatore a causa delle diverse velocità di
propagazione della luce e del suono. Il lampo viene visto pertanto
quasi istantaneamente, mentre il tuono viene udito dopo un intervallo
di tempo tanto più grande quanto più è distante il fulmine.
Via via che una
nube temporalesca si forma, si crea al suo interno una frizione tra le
particelle di ghiaccio che risalgono la nube e quelle che la
discendono; queste strappano alle particelle più piccole una
variabile quantità di elettroni.
Si crea così, all'interno della nube, una differenza elettrostatica
in quanto le particelle caricate positivamente, quelle che hanno
ceduto degli elettroni, risalgono la nube, mentre quelli caricati
negativamente la discendono; si crea così una parte
che è positiva e una parte inferiore che è negativa. La
predominanza di forze negative alla base della nuvola crea delle zone
d'ombra positive sulla superficie della terra, e quando la differenza
tra polo positivo e negativo si fa sufficientemente grande allora
parte la scarica (il fulmine) che cerca di ristabilire un equilibrio
scaricando parte di questa energia verso terra.
Normalmente
un fulmine è composto da un ramo principale e da molti rami
secondari, con il caratteristico aspetto a zig-zag, determinato dalla
ricerca del percorso di minor resistenza elettrica. La lunghezza può
raggiungere i 2-3 Km, con punte di 5 Km in Sud Africa; quando si
verificano tra nubi, i percorsi possono anche raggiungere i 10-15 Km.
Lungo lo stretto
canale percorso dal fulmine, l'aria si riscalda, quasi
istantaneamente, fino a 15.000 °C, determinando un'espansione
esplosiva che ad una certa distanza si manifesta con un fragore noto
come tuono. Se un fulmine
cade ad una distanza relativamente breve, il tuono viene avvertito
come un colpo secco; se cade lontano, il lampo è seguito da un rombo
sordo e prolungato in quanto le onde sonore vengono rifratte
dall'atmosfera e fatte rimbalzare da colline, montagne e altre
conformazioni del terreno.
Come si è già
detto, la luce del lampo viene percepita istantaneamente, mentre il
tuono viene udito dopo un intervallo di tempo più o meno lungo a
secondo della distanza del fulmine.
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