Cosa sono e come si formano fulmini e tuoni? Origini e caratteristiche

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Sopratutto nel periodo estivo arrivano temporali brevi, ma a volte anche di forte intensità, che mettono un po’ di paura a tante persone. Dato che in questo periodo il tempo fa il pazzerello, ho pensato di provare a capire qualcosa di più in merito alle sue origini e il perché si formano i fulmini con tutte le sue caratteristiche.

Sono fenomeni atmosferici anche affascinanti nel vederli, visto che potrebbero assomigliare a luccicanti fuochi d’artificio, ma le particolarità e le proprietà dei fulmini sono molto più specifiche.

Ecco oggi perché vorrei condividere con voi qualche informazione che riguarda questi eventi meteorologici temporaleschi che fanno parte della natura.

Cos’è il fulmine

Innanzitutto andiamo a vedere che cos’è il fulmine. Chiamato anche saetta o folgore, è un fenomeno atmosferico che comporta una forte scarica elettrica, la quale può avvenire i 3 modi diversi:

  • dentro alla stessa nuvola
  • partire da una nuvola verso un’altra nuvola
  • partire da una nuvola con destinazione il suolo

Il tempo che trascorre tra una scarica e un’altra varia da 5 a 500 millisecondi.

Una volta che il fulmine è partito emana un bagliore che si espande nell’atmosfera, questa luce viene chiamata lampo. Nel contempo si crea anche un’onda d’urto rumorosa definita tuono. Ma ora andiamo a vedere il tutto un po’ più nel dettaglio

Che forma ha un fulmine?

Può essere anche curioso conoscere che forma ha un fulmine. A vista d’occhio sembra una specie di linea ondulata dalla quale partono, in più punti, delle piccole deviazioni secondarie fatte a zig-zag.

La lunghezza di un fulmine può raggiungere da 2 a 5 km circa quando la scarica è verso il suolo oppure può arrivare ai 10 – 15 km quando la saetta si scatena tra due nuvole.

A seconda di che aspetto ha un fulmine esistono diverse categorie di identificazione:

  1. Fulmini globulari: sono rari da vedere e ancora sotto analisi di esperti. Si tratta di una piccola massa luminosa sferica, di varie grandezze, che sembra quasi ferma nella troposfera e può apparire anche senza la presenza di temporali.
  2. Fulmini a perla: quelli che appaiono sotto forma di strane ramificazioni
  3. Fulmini superficiali: sembrano a forma di lingue di fuoco, definiti anche lampi superficiali o lampi di calore. Appaiono come dei flash a ciel sereno e non si sente alcun rumore di tuono in quanto sono generati da fulmini troppo lontani, quindi apparentemente invisibili.
  4. Fulmini a razzo: partono dall’alto e scendono lentamente verso il suolo con un percorso abbastanza rettilineo, proprio come un razzo.
  5. Fuoco di Sant’Elmo: si tratta di una scarica elettrica luminosa che si forma all’interno di un campo elettrico in presenza di materiali conduttori. Questo tipo di fulmine appare se il contrasto tra una carica positiva che si forma nell’aria e quella negativa che si forma sugli li oggetti appuntiti, non genera un fulmine vero e proprio. Il fulmine di Sant’Elmo si fa vedere nelle tempeste in mare in quanto si forma sugli alberi delle navi.

Come si forma un fulmine

Il fulmine si presenta solitamente quando c’è una situazione di instabilità atmosferica che può essere in un temporale, in bufere di neve e tempeste di sabbia.

La formazione di un fulmine può avvenire quando c’è una temperatura ambientale molto calda, quindi il calore del suolo tende a salire evaporando e può incontrare una massa d’aria fredda.

Questo contrasto genera la creazione di una nube convettiva, o cumulonembo, dentro alla quale le particelle si agitano e possono dar origine ad un fulmine, il quale avverte l’arrivo di un imminente temporale.

Tipi di fulmine

Se osserviamo attentamente come si sviluppano e ci appaiono i fulmini possiamo capire che non sono tutti uguali, infatti esistono vari tipi di fulmini.

La prima selezione si fa tra fulmini negativi, cioè quelli che appaiono una sola volta e poi spariscono e fulmini positivi, che appaiono in più flash.

Questa tipologia di saette, o folgori, a sua volta si divide in:

  • Negativo discendente: la scarica elettrica ha una carica negativa e parte dall’alto verso il basso
  • Negativo ascendente: la scarica elettrica ha una carica negativa e parte dal basso verso l’alto
  • Positivo discendente: la scarica elettrica ha una carica positiva e parte dall’alto verso il basso
  • Positivo ascendente: la scarica elettrica ha carica positiva e parte dal basso verso l’alto

Cos’è e come nasce il tuono

Ora che abbiamo capito cosa sono i fulmini e condiviso alcune delle caratteristiche su queste saette, andiamo a vedere cos’è il tuono.

Quando il fulmine si manifesta in modo conciso, dopo un brevissimo tempo si sente un suono. Quel rumore che a volte è forte e vicino ed altre più distante e meno frastornante è il suono del tuono. Il fragore del tuono si può sentire fino a 25 km di distanza.

Come nasce il tuono

Il fulmine, nel suo veloce tragitto, provoca l’aumento della pressione e anche della temperatura che può arrivare a 15.000°C e questo crea un’estensione del canale manifestando un boato che sarebbe il rumore del tuono.

Come calcolare la distanza di un fulmine

In base all’intensità del rumore è possibile capire la distanza dove è caduto un fulmine. Il suono si diffonde da 331 a 343 metri al secondo e la luce che emette il fulmine viaggia a circa 300.000 chilometri al secondo.

Per trovare la distanza tra il posto dove siamo e quello dove è caduto il fulmine si moltiplica la velocità del suono per i secondi che intercorrono tra il lampo ed il tuono. Per esempio se facciamo 331 x 4 (secondi) capiremo la lontananza tra noi ed il fulmine, ovvero a 1.324 metri di distanza.

Pericolo e paura dei fulmini

Oltre alle fobie più comuni citate in un precedente articolo, esiste anche la paura dei tuoni e dei fulmini che si chiama Ceraunofobia ed è diffusa solitamente tra i bambini, i cani ed i gatti, ma anche in età adulta esistono persone con la paura del temporale.

Durante un maltempo accompagnato dai fulmini, sapete perché le ricezioni dei segnali tv o radio si indeboliscono? Perché questa potente saetta genera forti impulsi elettromagnetici che creano fastidiose interferenze, come sicuramente avremo avuto modo di sperimentare; inoltre è pericoloso lasciarli accesi in quanto il fulmine potrebbe danneggiare i componenti elettronici.

Il fulmine è un pericolo anche per le persone, infatti può capitare che qualcuno muoia fulminato all’istante; basti pensare che in una frazione di secondo un fulmine riesce a danneggiare il cervello e fermare il cuore.

Una statistica afferma che le morti avvenute a causa dei fulmini si trovano al secondo posto nella classifica dei decessi per eventi naturali.

Come salvarsi dai fulmini

Ora andiamo a vedere perchè i fulmini sono pericolosi e in effetti sono parecchie le regole da rispettare per riuscire a salvarsi dai fulmini quando sono associati ad un temporale.

Come accennavo prima, le scariche elettriche tendono a formarsi su oggetti metallici, sopratutto appuntiti, in quanto sono attratte dalla presenza di materiali conduttori. Quindi non toccare nè ciò a che fare con il metallo nè attivare nessun collegamento ad impianti elettrici.

Quindi una buona regola di come evitare i fulmini è stare a debita distanza da pali, tralicci, ringhiere o altra struttura in metallo in quanto se questa viene colpita da un fulmine, lo stesso rimbalza sulla persona che si trova vicino.

Altra cosa per mettersi in sicurezza dai fulmini è rimanere lontani dagli alberi in quanto se una saetta colpisce un albero la corrente che scorre dentro al tronco aziona la linfa che, espandendosi, crea l’esplosione del tronco stesso.

In caso di fulmini è consigliabile anche stare lontano dall’acqua, quindi chi si trova al mare, per esempio, è bene che scappi dalla riva perchè il fulmine è dannoso anche per folgorazione indiretta.

Allora cosa fare per ripararsi dai fulmini? La cosa migliore sarebbe chiudersi in casa o in un edificio sicuro, stando lontani da porte e finestre assicurandosi che siano chiuse bene.

Come si forma un fulmine: spiegazione per bambini

Vi è mai capitato di trovarvi in un parco o in un luogo all’aperto ed essere presi alla sprovvista da un temporale? La prima cosa spontanea che viene da fare è quella di andarsi a riparare, ma allo stesso tempo si ha la curiosità di osservare i fulmini, perchè comunque sono un’attrazione luminosa che cattura l’attenzione.

Per dare una spiegazione ai bambini di come si formano i fulmini si provi a pensare a delle goccioline d’acqua che sono dentro ad una nuvola. Se queste particelle d’acqua si strofinano tra loro, a causa anche del movimento dell’aria, si forma una carica elettrica che genera un fulmine o saetta.

Quindi i fulmini sono scariche elettriche che solitamente avvengono tra cielo e terra, ma possono formarsi anche tra due nuvole. Le scariche possono essere positive o negative e quando queste due parti si scontrano nasce il fulmine.

La saetta è seguita da una luce a zig-zag che è il lampo e durante il percorso l’aria si surriscalda arrivando a 15.000°C; questo fenomeno crea una specie di scossa che genera un rumore chiamatosi tuono.

Il rumore del tuono percorre 3 km in un secondo, quindi se il rumore è forte il fulmine era abbastanza vicino a noi, in caso contrario era più lontano. Se invece si vede solo il lampo ma non si sente il tuono significa che il temporale sta facendo il suo sfogo a più di 25 km di distanza da dove ci troviamo.

In conclusione allora cosa fare quando arriva il temporale? Bisogna stare lontano da tutto e chiudersi al sicuro fino a che il maltempo non sia passato.

Film con tempeste di fulmini e uragani

Molti sono i film ambientati con catastrofi dovute ad aventi naturali sopratutto a causa delle tempeste, ne cito alcuni:

  • Nel 2003 in Canada uscì il film “The Ligthning – I fulmini della morte“. Parla di una tempesta di fulmini che ha colpito una cittadine dell’Oregon creando panico e molti danni
  • Film drammatico del 2000 con George Clooney, “La tempesta perfetta“, che racconta della lotta per la sopravvivenza in una bruttissima tempesta in mare
  • Film statunitense del 1998 con Morgan Freeman, “Pioggia infernale“, la cui trama è basata sulla storia di due uomini che durante una incessante tempesta cercano di impedire un furto.
  • Altri film interessanti a riguardo sono elencati nell’articolo https://www.youfriend.it/lista-tutti-i-migliori-film-catastrofici-disaster-movie/ .

Conclusione

Dopo aver condiviso con voi questo articolo sull’origine e le caratteristiche dei fulmini e dei tuoni mi sento di dire che, anche se alcuni eventi atmosferici sono ritenuti pericolosi, la natura e l’ambiente sono dotati di fenomeni straordinari che la scienza e la fisica dovranno sempre approfondire.

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  • Sicuramente belli da vedere, ma meglio starci lontani se possibile. Non ho particolarmente paura dei fulmini ma ne ho visti più di qualcuno da vicino ed é uno spettacolo che mette un po’ di timore

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