Conoscere i temporali e i fulmini

365 giorni di temporali in tutto il mondo, 350 in Europa ogni anno

Ogni giorno vengono rilevati in media 7 milioni di fulmini, il 10% dei quali colpisce il suolo. Con scariche elettriche fino a 200.000 ampere, i fulmini cercano sempre il percorso più breve tra nuvola e suolo. Pertanto, gli oggetti conduttori preferiti dai fulmini sono quelli a punta.

Alcuni siti e luoghi sono più esposti a causa della loro configurazione e altezza: monumenti, torri, aerogeneratori, ecc. I fulmini, quindi, possono colpire più volte nello stesso luogo!

Con il cambiamento climatico, i temporali si fanno sempre più intensi e la stagione temporalesca più lunga. Contrariamente a quanto si crede, l’attività temporalesca è attiva anche in inverno. I fulmini vengono rilevati con ampiezze elevate nonostante la bassa densità di fulminazione.

Dei danni considerevoli

I fulmini sono essenziali per la vita, in quanto mantengono il campo elettrico sul nostro pianeta, ma questo pericolo naturale con cui dobbiamo convivere è fonte di gravi rischi.

Ogni anno, temporali e fulmini sono responsabili di oltre 20.000 morti in tutto il mondo.

Gli stessi sono anche responsabili di danni diretti e indiretti ad attività e infrastrutture, causando incendi, compresi quelli boschivi, incidenti industriali, distruzione di apparecchiature, guasti elettrici e alle antenne GSM, ecc.

Monumenti regolarmente colpiti da fulmini:

(numero di impatti negli ultimi 10 anni)

Tipologie di attività praticate dalle vittime di fulmini in Europa, tra il 2010 e il 2020

Fonte: Analisi di 10 anni di lesioni umane da fulmine in Francia e in Europa (10.37053/lameteorologie-2022-0011, esclusivamente in francese)

La maggior parte dei temporali, in quanto improvvisa, può essere anticipata

Nove temporali su dieci possono essere anticipati, in particolare per quanto riguarda la loro evoluzione nell’ora successiva. Gli incidenti sono spesso dovuti alla mancanza di anticipazione, o addirittura di vigilanza, di fronte all’avvicinarsi di un temporale.

Secondo uno studio che ha analizzato gli incidenti causati dai fulmini negli ultimi dieci anni in Europa, il 60% delle vittime stava praticando attività ricreative all’aperto, mentre il 20% degli incidenti si è verificato sul posto di lavoro. La maggior parte degli incidenti ha avuto luogo al di fuori dei periodi di maggior rischio (durante le allerte arancioni/rosse emesse dai servizi meteorologici nazionali: maggiori informazioni sono disponibili qui).

Consulta lo studio relativo all’infortunistica (esclusivamente in francese) sul sito web La Météorologie.

La meteorologia dei temporali

Formazione del cumulonembo, o nube del temporale

L’aria calda e umida in prossimità del suolo sale nell’atmosfera, grazie al processo noto come “convezione”, per poi condensare ad altitudini più elevate formando così una nuvola.

La nuvola cumuliforme dà origine al cumulonembo, ossia la nube temporalesca, formata da gocce di pioggia e da particelle solide.

Gli urti tra queste particelle provocano l’elettrizzazione della nube temporalesca.

Le cariche elettriche sono distribuite su 3 livelli sovrapposti.

I fulmini si producono tra due zone di carica opposta.

Esistono 3 tipologie principali di fulmini:

- nuvola-terra,
- intra-nuvola,
- nuvola-nuvola.

Le correnti elettriche che circolano nei canali ionizzati emettono delle onde elettromagnetiche.

I 4 principali tipi di temporale

Prefrontali

Sono i temporali più frequenti su vasta scala alle latitudini europee e possono interessare diverse centinaia di chilometri.

I temporali frontali sono più facili da prevedere grazie alla loro configurazione lineare, con direzione generale sud-ovest/nord-est.

Temporali frontali in Europa il 19 giugno 2022:

Di calore

Temporali che si formano principalmente per convezione in aree dove il gradiente verticale di temperatura è più forte.

Sono più difficili da prevedere poiché dipendono da forzanti locali.

Temporali di calore in Europa il 25 maggio 2023:

Orografici

Temporali isolati che si formano spesso molto rapidamente a ridosso delle zone montuose (Alpi, Appennini, Pirenei, ecc.).

Questi temporali si verificano quando interviene un sistema di forzanti orografici che costringe l’aria a salire e a condensare, dando origine a cumulonembi.

Sono più facili da prevedere.

Temporali orografici in Europa il 6 agosto 2022:

Di fronte freddo

Temporali che si verificano dietro un fronte freddo, all’interno di una massa d’aria fredda e molto disorganizzata.

L’aria molto fredda in quota permette la convezione e lo sviluppo di questi temporali,che sono difficili da prevedere poiché il loro innesco è casuale rispetto ai temporali prefrontali.

Temporali convettivi in Europa il 2 novembre 2023:

La struttura dei fulmini nuvola-terra (CG)

Analisi di un fulmine nuvola-terra composto da 2 punti di contatto e 4 scariche di ritorno:

Un fulmine nuvola-terra (CG) può produrre uno o più canali ionizzati che collegano la nuvola al suolo.
Le correnti elettriche circolanti attraverso questi canali ionizzati emettono segnali radioelettrici.
La terminazione di un canale è chiamata “punto di contatto“.
Un canale è attraversato da uno o più impulsi di corrente chiamati “scariche di ritorno“.

* A seconda della polarità della carica nella nuvola che ha dato inizio al precursore.

I tipi di segnali radioelettrici dei fulmini nuvola-terra (CG) e il loro rilevamento

Un fulmine è costituito da una serie di vari processi elettrici.

La scarica di ritorno emette segnali elettromagnetici, irradiandosi nei seguenti spettri:

VLF (very low frequency), onde atmosferiche a bassissima frequenza;
LF (low frequency), onde terrestri a bassa frequenza;
visibile.

Il rilevamento di fulmini nuvola-terra (CG) tramite le reti METEORAGE e GLD360:

Il funzionamento della localizzazione tramite una rete di rilevamento fulmini

I sensori Vaisala utilizzati dalla nostra rete europea di rilevamento fulmini trasmettono 2 parametri di localizzazione per ogni fulmine:

il tempo di arrivo,
l’angolo di arrivo.

Grazie al metodo IMPACT, la rete combina questi 2 parametri per ottimizzare il calcolo della localizzazione e ottenere una migliore qualità dei dati rispetto al solo tempo di arrivo utilizzato dalle reti di rilevamento tradizionali.