Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Anche i fulmini ”normali” sono comunque uno spettacolo naturale davvero meraviglioso, soprattutto quando si scatenano tra cielo e terra. Il meccanismo che li genera è noto, anche se qualche lato non del tutto chiarito esiste ancora. Dalla fisica è noto che se si caricano elettricamente due corpi conduttori con cariche di segno opposto, non c’è passaggio di corrente elettrica se essi sono separati da un materiale isolante. Un pezzo di plastica tra due cavi elettrici di segno opposto, infatti, impedisce il contatto e quindi la scarica elettrica. Però, se si aumenta il numero delle cariche, l’intensità del campo elettrico aumenta proporzionalmente fino a un certo limite, oltre il quale il materiale isolante cede istantaneamente con un passaggio violento di corrente tra i due conduttori. La scarica, in pratica, produce la perforazione del materiale. Il valore limite del campo elettrico, oltre il quale si ha tale fenomeno, è noto come rigidità dielettrica. Nel caso dell’aria pulita e asciutta, il valore del campo è di circa 30 KV/cm, che scende notevolmente - a valori inferiori ai 3-4KV/cm - in presenza d’umidità, di pulviscolo atmosferico o altre impurità. Il fulmine è l’equivalente atmosferico del fenomeno precedentemente descritto. In tal caso, l’isolante è l’aria, mentre i due corpi conduttori sono la nube e il suolo, oppure due diverse nubi o diverse parti di una stessa nube. ormai accertato che le grosse nubi temporalesche (cumulonembi) sono caricate positivamente nella parte più alta e negativamente in quella più bassa. Esistono diverse teorie che cercano di giustificare tale situazione, ma ancora esiste qualche punto oscuro. Comunque sia, le differenze di potenziale che si verificano tra le due parti della nube, tra due nubi o tra nube e terra (caricata positivamente) possono raggiungere centinaia o migliaia di milioni di volt, causando il superamento della rigidità dielettrica dell’aria. In quell’istante scocca il fulmine. Il meccanismo è alquanto complesso e si manifesta in due tempi: prima parte dalla nube una scarica invisibile (composta di particelle caricate negativamente), detta scarica pilota, che avanza verso il basso a circa 100 Km/s, creando un’intensa ionizzazione. Poi, appena la scarica s’avvicina al suolo, dal terreno parte una scarica di ritorno, positiva. Quando le due scariche s’incontrano si ha il fulmine.