Chiassosi e imprevedibili Primati meteorologici svizzeri

È un’immagine che tutti coloro che d’estate vanno spesso in montagna conoscono bene: sopra i monti si formano bianche nubi rigonfie, dette «cumuliformi», a perdita d’occhio. Queste nuvole soffici si formano quando il sole riscalda l’aria vicino al suolo e l’aria calda sale.

In altitudine, però, quell’aria calda si raffredda e l’umidità che contiene si condensa in goccioline d’acqua. L’aria più fresca e le gocce d’acqua sono più pesanti dell’aria che le circonda, perciò sprofondano di nuovo, dando origine a una circolazione d’aria costante.

L’aria calda sale e l’aria fredda scende, solo per poi tornare a salire come aria nuovamente riscaldata. Se negli strati prossimi al suolo è presente molta aria calda e umida, la nuvola può essere rifornita con quantità sempre maggiori di «cibo». Questo intensifica la circolazione (detta «convezione») e la nuvola cresce in altezza fino a diventare un’imponente nube temporalesca, o «cumulonembo».

Negli strati superiori della nube temporalesca, a quote fino a 12 chilometri, le goccioline d’acqua si mutano in cristalli di ghiaccio. Anch’essi vengono catturati dalla circolazione e trascinati vorticando su e giù nella nuvola, spesso scontrandosi tra loro. In alcuni cristalli di ghiaccio, queste collisioni generano minuscole particelle caricate negativamente (i cosiddetti «elettroni»), che vanno ad attaccarsi ad altre particelle di ghiaccio.Questo scambio di cariche e la convenzione persistente nella nuvola danno luogo a una separazione delle cariche: le particelle a carica positiva si raccolgono nella parte superiore della nube, quelle negative nella parte inferiore. Poiché l’aria è un ottimo isolante, per un po’ le aree con cariche diverse si possono conservare, accrescendo nel frattempo sempre più le rispettive cariche positive e negative.

Questo scambio di cariche e la convenzione persistente nella nuvola danno luogo a una separazione delle cariche: le particelle a carica positiva si raccolgono nella parte superiore della nube, quelle negative nella parte inferiore. Poiché l’aria è un ottimo isolante, per un po’ le aree con cariche diverse si possono conservare, accrescendo nel frattempo sempre più le rispettive cariche positive e negative.

A un certo punto, la differenza di potenziale - vale a dire la differenza tra le cariche negative e quelle positive - diventa eccessiva e si verifica un corto circuito: un fulmine! Il più delle volte questo accade tra le zone positive e quelle negative all’interno della nuvola. In tali casi, si parla di bagliori diffusi. La base della nube, caricata negativamente, respinge le particelle a carica negativa nel terreno, allontanandole così il più possibile dalla nube. Conseguentemente, in particolare i punti più elevati del paesaggio, per esempio alberi, vette di montagne o antenne, si trasformano in poli positivi. Se la differenza di potenziale diventa di nuovo troppo grande, si scarica sottoforma di fulmine in questi punti elevati.

Nel suo percorso, il fulmine riscalda l’aria fino a 30 000 gradi centigradi, una temperatura cinque volte maggiore di quella della superficie del sole! Questo calore estremo causa un’espansione dell’aria simile a un’esplosione. Questa dà origine a un’onda d’urto che comprime e fa vibrare l’aria circostante.

Ecco perché sentiamo uno scoppio fragoroso, seguito da un rimbombo sordo. Siccome il lampo viaggia alla velocità della luce, mentre il tuono solo a quella del suono, possiamo misurare la nostra distanza dal temporale misurando il tempo tra lampo e tuono: la cellula temporalesca dista all’incirca un chilometro per ogni intervallo di tre secondi. Il pericolo di essere colpiti da un fulmine sussiste entro un raggio di cinque chilometri dalla cellula temporalesca. Perciò, se tra lampo e tuono trascorrono meno di 15 secondi, meglio levare le tende senza altri indugi.