Come si forma un fulmine?
Un fulmine si forma all’interno di una nuvola temporalesca, quando una carica elettrica negativa si accumula nella parte inferiore della nuvola e una carica positiva si accumula nella parte superiore. Le particelle cariche negativamente cercano di raggiungere una carica positiva più vicina sulla terra ferma o su un altro oggetto carico positivamente.
Quando la differenza di potenziale tra le due cariche raggiunge un punto critico, la resistenza dell’aria viene superata e si genera un canale ionizzato tra la nuvola e il punto di terra. Questo canale ionizzato è il fulmine che tutti noi vediamo.
Cosa succede durante un fulmine?
Quando un fulmine si forma, ci sono diverse fasi che avvengono in rapida successione. La prima fase è chiamata “stepped leader” (lett. capo graduale) in cui un canale ionizzato si muove dalla nuvola verso il suolo in modo gradualmente accelerato.
La seconda fase è quella del “return stroke” (lett. colpo di ritorno) in cui una colonna di luce intensa e calore viaggia lungo il canale ionizzato nel senso opposto, dalla terra alla nuvola. È questa fase che vediamo come un lampo di luce e che provoca il suono del tuono.
Dopo il return stroke, possono verificarsi altre fasi chiamate “dart leader” (lett. capo freccia) e “continuing current” (lett. corrente continua), che possono riprodurre parte del processo in modo più breve.
Cosa causa il rumore del tuono?
Il rumore del tuono è causato dalla rapida espansione e contrazione dell’aria lungo il percorso del fulmine. Quando un fulmine si muove attraverso l’aria, genera e riscaldà l’aria circostante a temperature estremamente elevate.
Questa rapida espansione dell’aria crea una sonic boom, simile a quella prodotta dagli aerei supersonici. È questa sonic boom che percepiamo come il fragoroso rumore del tuono.
Comprendere come funzionano i fulmini può aiutarci a capire meglio la natura e l’impatto di questo fenomeno. Mentre possiamo ammirarne la bellezza, è importante sottolineare che i fulmini sono anche potenzialmente pericolosi e possiamo prendere precauzioni per proteggerci durante i temporali.
La prossima volta che osservi un temporale, ricorda che i fulmini sono il risultato di complessi processi elettrici che si svolgono all’interno delle nuvole. Il loro fascino è solo un riflesso della meravigliosa complessità della natura.