9. TUONI E FULMINI
Nel momento in cui inizia il ghiacciamento della nube ha inizio il processo di separazione delle cariche elettriche (ioni positivi nella parte ghiacciata, ioni negativi nella parte liquida) e quindi lo scoccare delle prime scariche. I tipi di fulmine dipendono dalla ripartizione delle cariche elettriche di segno opposto dentro e attorno al cumulonembo.
I fulmini nube-suolo sono più frequenti nell'area delle correnti ascensionali e partono dalla base della nube, caricata negativamente, al suolo, caricato positivamente. Sono visibili non oltre i 70 km e si attenuano temporaneamente finchè ci sono i rovesci, mentre risultano essere più pericolosi e frequenti subito prima degli stessi poichè il canale di aria ionizzata su cui si indirizzano le scariche portanti nella fase discendente trova maggior fluidità e penetrazione tanto più l'aria è calda relativamente all'ambiente circostante.
Fulmini nube-suolo
Foto di Fabio Giordano
Questo fatto può rivelarsi utile per individuare la zona dell'inflow, ovvero la regione in cui l'aria calda affluisce nel temporale: frequenti fulmini verticali nube-suolo individuano anche da notevole distanza (se di notte) l'area dell’inflow principale.
I fulmini nube-nube o lampi si producono all'interno del Cb quando la scarica elettrica passa tra la base della nube (caricata negativamente) e la sua sommità (caricata positivamente). Queste scariche illuminano dall'interno la struttura verticale del temporale per cui possono essere utilizzati per valutare la consistenza del temporale: per esempio, i lampi possono illuminare l'overshooting top e questo già ci deve mettere all'erta.
Considerato che i lampi scoccano a quote più elevate rispetto ai fulmini nube-suolo, essi sono visibili anche a più di 300 km di distanza se l'aria è limpida e la zona è pianeggiante. Se invece c'è foschia sono visibili a 100-120 km: la foschia scherma il cielo e al più si vedono lontani bagliori diffusi.
Fulmini nube-nube (lampi)
Foto di Fabio Giordano
I fulmini nube-aria si verificano quando una scarica elettrica si propaga tra un accumulo di cariche negative o positive all'interno della nube e una zona di cariche opposte nell'atmosfera circostante. Solitamente sono fulmini molto più sottili, deboli e corti dei precedenti e prevalgono di gran lunga alla sommità della nube: perciò sono anch'essi visibili da grande distanza.
Il colore dei fulmini può fornirci alcune indicazioni in merito al contenuto d'umidità dell'aria: se la saetta è rossastra in quella zona sono in corso piogge; se è azzurra indica grandine; se è gialla vuol dire che c'è polvere in sospensione sollevata dal vento; se il fulmine è bianco indica scarsa umidità e quindi elevato pericolo di incendi.
Il tuono è un’onda d’urto che deriva dal sensibile aumento di pressione causato dall’intenso calore della scarica elettrica; infatti l'aria circostante si riscalda (espansione) e subito si raffredda (contrazione): questo effetto a fisarmonica provoca una violenta onda d'urto che dà origine al tuono. Moltiplicando per 3 il numero di secondi che intercorre tra scarica e tuono, si otterrà la distanza approssimativa in km dal luogo in cui è avvenuta la scarica (3 secondi = 1 km circa).
In linea di massima i tuoni si possono sentire fino a circa 15-20 km, ma questo è un dato mediato che in realtà dipende da due fattori principali: l'umidità relativa e la direzione del vento. Se l'umidità è bassa i tuoni si sentiranno a distanza maggiore e se il vento soffia dalla cella verso l'osservatore allora si potranno sentire anche fino a 20-30 km di distanza (trasporto di onde sonore da parte della corrente aerea); nel caso inverso si possono sentire a non più di 10-15 km.
Siccome il temporale quando è abbastanza vicino (5 km, indicativamente) aspira aria verso di sè nella parte anteriore (inflow) i tuoni si sentiranno solo a distanza relativamente breve. Poichè quasi sempre l'aria soffia all'infuori nella parte posteriore (outflow) allora in quel caso si sentiranno a distanza maggiore: spesso continuano a sentirsi per più tempo dopo che il temporale è passato anzichè prima, almeno finchè restituisce vento in coda.
STATICA RADIO IN AM: un apparecchio radio potrà rilevare la presenza di un temporale fino a 160 km di distanza; regolando il ricevitore in AM e su una frequenza libera da trasmissioni si possono distintamente sentire degli schiocchi o fruscii (di 0,5-2 secondi ciascuno) prodotti dai fulmini che interferiscono sulla statica radio. Però le scariche in AM derivano da più temporali nel caso di instabilità diffusa ed è difficile comprendere qual è il temporale da considerare, se non concentrandosi sulle interferenze più forti prodotte dai fulmini più vicini a noi.