1. Separazione dei costi:
- I fulmini iniziano con la separazione delle cariche all'interno di una nube temporalesca, solitamente il cumulonembo.
- Le correnti d'aria ascensionali all'interno della nuvola trasportano particelle di ghiaccio e gocce d'acqua superraffreddate, creando un attrito che separa le cariche elettriche.
- Le cariche positive (protoni) vengono spinte verso la parte superiore della nuvola, conosciuta come "centro di carica positiva". La parte inferiore accumula cariche negative (elettroni).
2. Ripartizione della resistenza dell'aria:
- All'aumentare della differenza di potenziale elettrico tra i centri di carica positiva e negativa, il campo elettrico diventa estremamente forte.
- Alla fine, il campo elettrico supera la resistenza dell'aria, provocando una rottura elettrica o "ionizzazione" delle molecole dell'aria. Questo percorso ionizzato, chiamato leader a gradini, si estende dalla nuvola verso il suolo in una serie di passi luminosi e rapidi.
3. Leader a gradini e formazione del canale:
- Il leader a gradini si ramifica e avanza verso terra con uno schema a zigzag. Raggiunge il suolo o incontra un conduttore positivo proveniente dalla terra che si muove verso l'alto, completando il circuito elettrico.
- Questo percorso iniziale, noto come "leader pilota", lascia dietro di sé un canale di ioni altamente conduttivo. La scarica principale del fulmine viaggia quindi lungo questo canale dalla nuvola alla terra.
4. Scarica principale del fulmine:
- Una volta stabilito il canale, una potente ondata di corrente, chiamata "corsa di ritorno", viaggia dalla nuvola al suolo a velocità prossime a quella della luce.
- Questo colpo di ritorno illumina il canale con uno splendore accecante e rilascia un calore immenso, facendo espandere rapidamente l'aria e producendo un tuono.
- Il processo può ripetersi più volte, con più tratti che seguono lo stesso canale, creando un effetto di sfarfallio o biforcazione.
5. Tuoni e onde sonore:
- L'improvviso riscaldamento e l'espansione dell'aria lungo il canale del fulmine provocano onde d'urto, note anche come tuoni.
- Il tuono è un suono profondo e rimbombante che svanisce gradualmente man mano che le onde sonore si diffondono e si indeboliscono con la distanza.
- La natura rotolante del tuono è dovuta al fatto che il canale del fulmine ha più curve e ramificazioni e il suono viaggia a velocità diverse a seconda della distanza.
6. Pericoli di fulmini:
- Sebbene i fulmini siano un fenomeno naturale maestoso, possono anche essere estremamente pericolosi.
- I fulmini possono causare lesioni gravi o mortali a persone e animali, incendiare foreste e danneggiare edifici, linee elettriche e sistemi di comunicazione.
Precauzioni durante i temporali:
- Restare in casa è l'opzione più sicura durante un temporale, soprattutto se si sentono tuoni o si vedono fulmini.
- Evitare oggetti metallici, tubature, elettrodomestici e finestre per ridurre il rischio di lesioni o danni causati da fulmini.
- Se sorpreso all'aperto, cercare riparo in un edificio massiccio o in un veicolo chiuso ed evitare aree aperte, alture, alberi isolati e oggetti metallici.
