I temporali sono scrosci dipioggia improvvisi e violenti. Nelle regioni tropicali ne avvengono ancheparecchi al giorno nello stesso luogo. In Italia sono tipici della stagioneestiva. Di solito i temporali sono accompagnati da fulmini e tuoni, e talvoltada grandine. In media ogni giorno sulla Terra si scatenano circa 50 milatemporali, spesso con danni gravi per le persone, per i raccolti agricoli e peri mezzi di trasporto coinvolti (specialmente gli aerei). Soltanto negli StatiUniti, il fulmine uccide in media 100 persone all’anno. Gli incidenti causatidai fulmini possono essere molto strani. Nel luglio 1984, in Sudafrica, un solofulmine uccise 13 ragazze. Nel 1987 nelle Marche il portiere di una squadra dicalcio minore venne folgorato sul campo. Nell’agosto 1970, a Trento, diecituristi furono letteralmente denudati da un fulmine, che tuttavia li lasciòillesi.
La nube come una pila
Umidità, instabilità e correnti ascensionalisono le condizioni per lo sviluppo di un temporale. Il cuore di questo fenomenometeorologico è a ”cella temporalesca”, una perturbazione atmosferica largaqualche chilometro che ha origine in nubi bianche a forma di cumulo. Alimentatedal calore irradiato dal suolo, queste nubi si innalzano fino a 12 chilometridi altezza, dove incontrano il confine con la stratosfera. Qui assumono unacaratteristica forma a incudine. Nella nube le correnti sono abbastanza veloci(sui 40 chilometri orari), in salita nella parte esterna della nube e indiscesa all’interno.
Gli scienziati non hanno ancora compreso deltutto il meccanismo dei fulmini. A generarli è una differenza di tensioneelettrica che si stabilisce tra le nubi o tra le nubi e il suolo. In un certosenso possiamo immaginare la nubecome una grande pila. I cristalli di ghiaccio che si formano in cima alla nubetemporalesca sono carichi di elettricità positiva. Le gocce d’acqua che tendonoa cadere alla base della nube hanno invece carica elettrica negativa. Quando ilpotenziale elettrico è sufficiente a superare la resistenza dell’aria, si ha lascarica elettrica, con le cariche negative che si muovono verso quelle positivelungo percorsi irregolari, corrispondenti a “canali” nei quali l’ariaconduce meglio la corrente elettrica. La maggior parte delle scaricheelettriche avviene tra le nubi. Soltanto un fulmine su quattro si scarica trasuolo e nube. La velocità delfulmine va da 96 mila a 140 mila chilometri all’ora. Lungo la scarica l’aria siriscalda a 30 mila gradi e la pressione può aumentare da 10 a 100 volte,generando onde sonore che percepiamo come tuoni fragorosi. Poiché, il suononell’aria viaggia a 330 metri al secondo, misurando il tempo che passa tra illampo e il tuono si può calcolare facilmente la distanza del temporale: peresempio, se passano 10 secondi, il temporale si troverà a tre chilometri danoi. A noi sembra che il fulmine ”cada” dal cielo. Invece la maggior partedei fulmini viaggia da suolo verso le nubi e non viceversa. Film ripresi al rallentatore rivelano che il fulmineda noi percepito come evento unico in realtà è una rapidissima sequenza disequenza di scariche. Prima si ha una serie di scariche discendenti, chepreparano i canali di aria ad alta capacità di conduzione elettrica. Poi vienela scarica principale, che in genere parte da qualche struttura appuntita edelevata e raggiunge la nube. Segue un’altra scarica dall’alto verso il basso.Il ciclo si ripete per 5-10 volte in un quarto di secondo. Lecorrenti elettriche in gioco sono enormi (10 mila ampere), le differenze dipotenziale intorno a mezzo milione di volt. Forti differenze di potenzialeelettrico tra l’aria e il suolo possono esistere anche in assenza di nubi: siha allora il proverbiale “fulmine a ciel sereno.
Enormi chicchi di grandine
Rari, strani e ancora misteriosi sono i “fulminiglobulari”. In essi la carica elettrica prende la forma di una palla, che puòvagare nell’aria, spostarsi sul terreno, entrare nelle case e avvolgereoggetti, per poi esplodere o semplicemente scaricarsi.
Una precipitazione che talvolta accompagna itemporali è la grandine. In media con un diametro intorno al centimetro, ichicchi di grandine si formano quando i microcristalli di ghiaccio rimangonosospesi in una nube di goccioline d’acqua con temperatura sotto zero gradiabbastanza a lungo da condensare attorno a sé migliaia di volte più acqua diquanto avviene in condizioni normali. Ciò richiede una forte turbolenzaatmosferica, cioè una forte corrente d’aria. La turbolenza riporta più volte inalta quota, e quindi al gelo, il cristallo di ghiaccio che stava già precipitando, fino a quando essoraggiunge un peso tale da precipitare rapidamente al suolo. La struttura acipolla tipica dei chicchi di grandine è la prova delle successive fasi diaccrescimento. Secondo una teoria più recente, l’accrescimento avverrebbe tuttodurante un’unica discesa, molto rallentata da forti correnti ascensionali. Lacaduta del chicco potrebbe durare fino a un quarto d’ora.
I chicchi di grandine raggiungono a voltedimensioni eccezionali. Il 3 settembre 1970 nel Kansas ce ne è stato raccoltouno che pesava 750 grammi. Nel Bangladesh, il 14 aprile 1986, una grandinatascaricò blocchi di ghiaccio dal peso intorno al chilo, causando 2 morti: ilchicco più massiccio pesava 1.024 grammi. I temporali, con annessi fulmini egrandinate, sono una delle grandi forzedella natura con cui l’uomo deve fare i conti. Come ci si può difendere? Per ifulmini il problema tu affrontato dallo scienziato americano Benjamin Franklin,nato nel 1706 e morto nel 1790. Con una serie di famosi esperimenti compiutinel 1752 con degli aquiloni, fu lui a dimostrare che i fulmini sono un fenomenoelettrico. Gli stessi esperimenti portarono Franklin a l’invenzione delparafulmine. Questo dispositivo è costituito da un’asta metallica che terminacon tre o più punte dorate e viene collegata al suolo tramite un grossoconduttore elettrico: le punte ”attirano” l’elettricità atmosferica e lascaricano nel terreno. Molte case, oggi, hanno sui loro tetti più di unparafulmine: la protezione intorno ad essi ha un raggio pari alla loro altezzadal suolo. Se si viene sorpresi da un temporale all’aperto la norma da seguireè semplice: mai cercare riparo sotto gli alberi o contro i muri di costruzionielevate perché li è più probabile Che si abbatta la scarica di elettricità.Niente paura invece se si è in auto o in aereo: la carrozzeria e la fusoliera,essendo metalliche, costituiscono una protezione. Contro la grandine, invece,c’è poco da fare: purtroppo tutti i sistemi finora escogitati si sonodimostrati poco efficaci. I razzi che vengono fatti esplodere a grande altezzadovrebbero distruggere i chicchi prima che tocchino il suolo, ma i risultatisono deludenti. Si è provato a “seminare” nelle nubi sali di ioduro d’argentonel tentativo li limitare le dimensioni dei chicchi, e quindi i danni causatialle coltivazioni, ma anche in questo caso l’esito è incerto. L’unicasoluzione è proteggere con reti a maglia stretta le coltivazioni più pregiate:un sistema costoso e poco pratico.
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