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Fulmini

I fulmini sono delle violente scariche elettriche che si manifestano con l'emissione di luce (lampo) e suono (tuono).
Il calore di un singolo fulmine ha intensità inimmaginabile: in millionesimi di secondo la temperatura può raggiungere i 33.000 °C, quasi cinque volte la temperatura della superficie del sole. Gli effetti prodotti sono impressionanti, può ridurre gli alberi delle navi in segatura sparsa per il mare, fondere i metalli bucando le campane delle chiese, trasformare delle catene in sbarre di ferro saldate tra loro.
Ci sono tre tipi principali di fulmini:
1. Fulmine nube-terra
2. Fulmine nube-nube (internube)
3. Fulmine intranube

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1) I fulmini nube-terra sono più frequenti nell'area delle correnti ascensionali e partono dalla base della nube, caricata negativamente, e giungono al suolo caricato positivamente. La superficie terrestre e gli oggetti sopra la stessa conducono l'elettricità molto meglio dell'aria: perciò i fulmini sfruttano il "potere delle punte" seguendo il percorso più breve ed abbattendosi su montagne, campanili, antenne, grandi alberi isolati

2) I fulmini nube-nube o lampi si producono all'interno del Cumulonembo quando la scarica elettrica passa tra la base della nube (caricata negativamente) e la sua sommità (caricata positivamente).

3) 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, corti e si formano quasi esclusivamente in corrispondenza della sommità della nube.

Anche se la scarica di un fulmine ha una durata di millesimi di secondo è in grado di liberare una quantità enorme di energia, pensate che si possono raggiungere:
Lunghezza: anche decine di chilometri
Larghezza: poco più di una matita
Differenza di potenziale: diverse centinaia di milioni di Volt
Intensità di corrente: 20.000 Ampere
Temperatura: 33.000 °C
Velocità: circa 130 milioni di metri al secondo.
Tempo: la scarica leader raggiunge il punto di congiunzione in 20 millisecondi, la scarica di ritorno in 70 millisecondi raggiunge la nube.

Tuono


Il forte boato provocato dal riscaldamento improvviso dell'aria quando innescato dal passaggio di un fulmine viene definito tuono. Le onde d'urto sono udibili fino ad una distanza massima compresa fra 17 e 20 chilometri. 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.

Come proteggersi dai fulmini

Alcune regole per un comportamento sicuro

1. Se si è all'aperto, senza ripari nelle immediate vicinanze, evitare di stare in piedi con le gambe divaricate a causa del rischio di differenze di potenziale elettrico tra i due piedi. E' meglio accucciarsi, tenendo i piedi il più uniti possibile e con la testa tra le ginocchia. Evitare anche di sdraiarsi a terra perché così aumenta la superficie a contatto con le cariche positive e quindi il rischio di essere fulminati. Può essere utile isolarsi dal terreno con qualsiasi materiale isolante a disposizione (es. uno zaino asciutto se si è in montagna);

2. se si è in un gruppo di persone, sparpagliarsi per evitare la propagazione dalla scarica tra vicini;

3. non ripararsi sotto gli alberi isolati, specie se alti. Il bosco fitto è già meno pericoloso, purché si rimanga lontano dai tronchi o dai rami bassi;

4. liberarsi da qualsiasi oggetto metallico ponendolo ad una certa distanza;

5. cercare di evitare tutte le strutture metalliche, come per esempio i piloni, tettoie aperte, cabine telefoniche;

6. se si è al mare, durante un temporale stare distante dalle barche e dalla spiaggia perché ombrelloni e gli alberi delle imbarcazioni possono attirare un fulmine;

7. all'approssimarsi di un temporale non entrare in contatto con specchi d'acqua (piscine, laghi o fiumi). Se si è sorpresi da un temporale quando si è in acqua, tornare subito a riva. Se si è in barca e non è possibile un rapido rientro, rimanere accovacciati evitando il contatto con l'acqua;

8. quando è in arrivo un temporale, evitare, in generale, di praticare attività all'aperto, come, ad. es. la pesca con canna, specie se in carbonio;

9. se si ha la possibilità, rifugiarsi in macchina, chiudendo bene i finestrini, evitando di toccare le portiere del veicolo. La macchina è una "gabbia di Faraday" per cui il fulmine percorre la superficie dei conduttori scaricandosi nel terreno non toccando tutto quello che c'è all'interno dell'abitacolo;

10. se si è in casa, chiudere bene le finestre e ricordarsi di staccare tutti i dispositivi elettrici. Poiché i fulmini tendono a seguire i circuiti elettrici, evitare di toccare radio, telefono, computer;

11. evitare i luoghi ove può formarsi una colonna d'aria calda poiché essa costituisce un buon conduttore elettrico; durante i temporali, pertanto, evitare di accendere fuochi e non sedersi vicino ai camini, anche se spenti;

12. Non fare il bagno e la doccia, e stare lontano da lavandini, tubi e acqua;

13. Le persone colpite da fulmine non sono cariche elettricamente e dunque non si rischia nulla a prestare loro soccorso. Si ricorda che il 70-80% delle persone vittime di fulminazione sopravvive per cui un soccorso immediato può risultare determinante per salvare la vita!

14. Se vi trovate in montagna

Se vi trovate su un sentiero e venite sorpresi da un temporale conviene scendere di quota e cercare un buon rifugio all'interno di una struttura metallica (autovettura).
Se non ne avete la possibilità buoni rifugi possono essere:
a) l'interno di una grotta non sostando sulla soglia e rimanendo lontani dalla roccia
b) le conche nel terreno
c) le vie ribassate
d) i bivacchi ed i fienili mantenendo una distanza dalle pareti esterne

Se siete costretti a rimanere all'aperto occorre che:
e) vi allontaniate dai punti che sporgono rispetto ai dintorni e dai luoghi esposti
f) evitiate di stare nelle vicinanze di tralicci, funi e scale che attrezzano i percorsi
g) vi togliate tutti gli oggetti metallici perchè potrebbero procurare serie bruciature.
h) vi tappiate le orecchie soprattutto nell'istante successivo al bagliore
i) evitiate di guardare direttamente la luce intensa del fulmine