Perché i fulmini sono pericolosi?

I fulmini sono uno degli spettacoli più impressionanti e affascinanti della natura, ma allo stesso tempo sono tra gli eventi atmosferici più pericolosi che possano verificarsi. La spettacolarità della loro scarica luminosa e la potenza distruttiva che possono scatenare rendono fondamentale comprendere perché siano così rischiosi e come possiamo proteggerci adeguatamente. In questo articolo, analizzeremo in modo dettagliato tutto ciò che riguarda i fulmine, partendo dalla loro formazione fino ai rischi concreti che comportano per le persone, gli animali e le infrastrutture.

Cos’è un fulmine e come si forma

Per capire la pericolosità dei fulmini, è importante prima conoscere cosa sono e come si formano. Un fulmine è una scarica elettrica di grande intensità che si verifica nell’atmosfera, tipicamente durante un temporale. La formazione di un fulmine è un processo complesso che coinvolge vari fenomeni atmosferici e fisici.

L’origine della carica elettrica nelle nuvole

Le nuvole temporalesche, chiamate cumulonembi, sono il luogo principale dove si genera il fulmine. Queste nuvole sono caratteristiche per le loro dimensioni imponenti e per la loro capacità di contenere grandi quantità di acqua e ghiaccio. Il processo che porta alla formazione del fulmine inizia con la separazione delle cariche elettriche all’interno della nuvole.

All’interno di una nuvola temporalesca, i moti verticali di aria caldo-umida e le collisioni tra particelle di ghiaccio e acqua creano una separazione di carica. Le particelle più leggere, come le gocce di acqua, tendono ad accumularsi nella parte superiore della nuvola, che si carica positivamente. Le particelle più pesanti, come i cristalli di ghiaccio e le gocce d’acqua più grandi, si depositano nella parte inferiore, accumulando carica negativamente. Questa separazione di cariche crea un campo elettrico molto intenso tra le diverse parti della nuvola e tra la nuvola stessa e il suolo sottostante.

La scarica elettrica: il fulmine

Quando il campo elettrico raggiunge un’intensità critica, si verifica una scarica di elettricità, cioè il fulmine. La scarica può avvenire tra due zone cariche differenti all’interno della nuvola, tra la nuvola e il terreno, tra due nuvole o tra parti diverse della stessa nuvola. La più comune è quella tra la base della nuvola e il suolo, chiamata anche fulmine a terra.

Il fulmine attraversa l’aria, che normalmente funge da isolante, ma che in condizioni di elevata differenza di potenziale elettrico diventa conduttiva. La scarica si manifesta con una luce intensa e un rumore assordante: il tuono. La lunghezza di un fulmine può variare da pochi metri fino a diversi chilometri, e la sua temperatura può superare i 30.000°C, più calda della superficie del sole.

La pericolosità fisica dei fulmini

La potenza e la velocità con cui si svolge il processo di scarica elettrica rendono il fulmine estremamente pericoloso. I rischi principali associati ai fulmini sono molteplici, quali la morte, le lesioni gravi, gli incendi, i danni alle infrastrutture e le interruzioni di servizi.

Effetti diretti sui corpi umani

Il contatto diretto con un fulmine o essere nelle sue immediate vicinanze può avere conseguenze gravissime o mortali. Quando un essere umano viene colpito da un fulmine, la corrente attraversa il corpo, interferendo con il cuore, il sistema nervoso e gli organi vitali.

Le principali conseguenze sono:

• Morte immediata: la forte corrente può causare arresto cardiaco repentino.
• Lesioni gravi: ustioni, danni ai tessuti, perdita di nervi o muscoli, danni cerebrali.
• Effetti secondari: perdita di memoria, problemi cognitivi, disturbi dell’equilibrio, danni oculari e auditivi.

Il rischio di morte dipende dall’intensità della scarica, dalla durata del contatto e dalla resistenza del corpo umano alla corrente elettrica. La corrente che attraversa il cuore può provocare fibrillazione ventricolare, condizione spesso fatale se non immediatamente trattata.

Incendi e danni materiali

I fulmini possono causare incendi, specialmente in aree boschive, terreni agricoli, edifici e strutture combustibili. La scarica può incendiarsi immediatamente o causare danni strutturali gravi, come crepe, incendi di impianti elettrici o danneggiamenti di infrastrutture.

Inoltre, un fulmine che colpisce linee elettriche o apparecchiature può provocare blackout, danni ai dispositivi elettronici e problemi nei sistemi di comunicazione, con conseguenti disagi anche a livello nazionale o regionale.

Effetti sui sistemi elettronici e tecnologie

I sistemi elettronici sono altamente vulnerabili agli effetti di un fulmine. La scarica elettrica può causare sovratensioni e danni irreversibili a computer, reti di comunicazione, impianti di controllo, apparecchiature medicali e altri dispositivi elettronici. La protezione con sistemi di scarico di sovratensione, parafulmini e altri dispositivi di protezione è fondamentale per ridurre questo rischio.

Come avviene la scarica e perché è così potente

Il fulmine è una scarica di corrente di altissima intensità che può raggiungere valori di milioni di ampere in frazioni di secondo. Per comprendere la potenza di questa scarica, bisogna considerare alcuni parametri fondamentali.

La corrente e la durata

Una scarica di fulmine tipica può avere valori di corrente che oscillano tra i 30.000 e i 200.000 ampere. La durata di questa scarica è generalmente brevissima, tra alcuni microsecondi e alcuni millisecondi. Nonostante questa brevità, la quantità di energia liberata è enorme, e ciò la rende estremamente distruttiva.

La temperatura

Come detto, il punto in cui si verifica il fulmine può raggiungere temperature superiori ai 30.000°C, circa cinque volte più calda della superficie del sole. Questa elevata temperatura genera un’espansione rapida dell’aria circostante, producendo onde di pressione che si traducono nel tuono.

La distribuzione dello spazio

I fulmini possono essere molto lunghi, raggiungendo anche più di 100 chilometri di lunghezza, specialmente nelle scariche multiple o durante temporali intensi. Questi lampi di energia possono coinvolgere vaste aree, rendendoli un rischio diffuso durante temporali prolungati.

Protezione dai fulmini: cosa fare e cosa evitare

Dato che i fulmini sono così pericolosi, è fondamentale conoscere le misure di sicurezza e protezione per ridurre il rischio di danni o ferite.

Misure di prevenzione

• Monitorare il meteo: durante temporali, è consigliabile evitare di esporsi all’aperto, specialmente in zone aperte, vicino ad alberi o corsi d’acqua.
• Proteggere gli edifici: installare parafulmini e sistemi di scarico di sovratensione negli impianti elettrici.
• Evitare comportamenti rischiosi: restare lontani da punti elevati, cornicioni, recinzioni metalliche e oggetti conduttori.
• Durante un temporale: non usare telefoni fissi con fili, non stare in piscine o luoghi aperti. È preferibile rimanere all’interno di un edificio chiuso.

Cosa fare in caso di fulmine vicino

• Cercare riparo in un’area chiusa e al riparo dal contatto con superfici conduttive o oggetti metallici.
• Rimanere lontani da finestre, porte e pareti esterne.
• Se si è all’aperto e non si può trovare riparo, accovacciarsi con i piedi uniti e le mani sulle ginocchia, minimizzando il contatto con il suolo.

Dopo un temporale

• Verificare eventuali danni alle strutture o agli impianti elettrici.
• Contattare un professionista per il controllo degli impianti e delle linee elettriche.
• Attendere che il temporale termini prima di riprendere le attività all’aperto.

Conclusioni

I fulmini rappresentano un fenomeno naturale di grande potenza, capace di causare danni gravissimi alle persone, agli animali e alle infrastrutture. La loro formazione è dovuta a processi atmosferici complessi che generano cariche elettriche in nuvole temporalesche, le quali, una volta raggiunta una certa soglia, si scaricano sotto forma di fulmine.

La loro pericolosità deriva dall’immensa energia che trasportano, dalla temperatura elevata, dalla capacità di provocare incendio e danni strutturali, e dal rischio di effetti letali o serie lesioni alle persone. La tutela si basa su comportamenti corretti, sull’installazione di dispositivi di protezione e sulla consapevolezza dei rischi.

Conoscere i meccanismi, i rischi e i comportamenti di sicurezza è essenziale per vivere in modo più sicuro durante i temporali e per ridurre al minimo le conseguenze di questo spettacolo naturale così affascinante quanto pericoloso.