Origine dei temporali, i Fulmini

I fulmini nascono da gigantesche nuvole dette cumulonembi che si formano quando la massa d’aria è umida e fortemente instabile (ovvero quando c’è aria calda al di sotto di quella fredda). L’aria calda negli strati più bassi è più leggera, risale, e a mano a mano che la pressione diminuisce con l’aumentare della quota, questa aria si raffredda; il vapore acqueo si condensa in gocce e si formano le nuvole. Condensando, viene rilasciato del calore che rinforza il movimento ascensionale (verso l’alto) fino a quando, ad una maggiore quota, le gocce diventano ghiaccio; in questo modo si forma una grande nuvola, chiamata cumulonembo, che può raggiungere anche i 15 chilometri di altezza.

I Fulmini si formano solo dai cumulonembi e non da altre tipologie, perché?

Tutto dipende dalla grandezza e dalle forti correnti d’aria che sono presenti in questi cumulonembi; il meccanismo che provoca le scariche non è ancora del tutto chiaro, ma pare che tutto influisca sulla collisione fra i cristalli di ghiaccio e i chicchi di grandine che, data la loro diversa temperatura, si caricano negativamente (chicchi di grandine, più caldi) e positivamente (cristalli di ghiaccio, più freddi).

I chicchi di grandine cadono, mentre i cristalli di ghiaccio tendono a salire, trascinati dalle forti correnti ascensionali della nuvola.

Per semplificare, possiamo dire che la parte bassa della nuvola è caricata negativamente, mentre la parte alta caricata positivamente; le cariche negative attraggono le cariche positive del suolo, quando la differenza di potenziale sarà sufficiente, si produrrà una scarica elettrica: il fulmine. La scarica si compone in due parti: la principale, che ha origine nella nuvola e si estende fino a un centinaio di metri dal suolo, e la seconda parte, che proviene dal suolo e sale lungo un oggetto verticale come un albero, un traliccio, una canna da pesca, un parafulmine etc.

albero fulmin.jpg

La corrente è molto elevata, nell’ordine di 30.000 ampere e la temperatura attraversata dal fulmine raggiunge anche i 20.000 gradi centigradi; questa differenza improvvisa provoca un esplosione, che crea un onda d’urto (nei primi 10 metri) e il boato di un tuono.

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