35 domande frequenti su tuoni e fulmini
Il fulmine è uno dei misteri più belli sulla Terra, ma è molto pericoloso perché possiede un gigantesco potere distruttivo. Anche nei tempi antichi, l'uomo ha visto i fulmini spaccare alberi ad alto fusto, dare fuoco a foreste e case, uccidere bovini e pecore sui pendii delle montagne e nelle valli e ha assistito alla morte di persone a causa dei fulmini più di una volta. L'impressione di un fulmine accecante era accresciuta dal terrificante rombo del tuono.
Di fronte a questo elemento gigantesco e spaventoso ci si sentiva piccoli, deboli e totalmente impotenti. Considerava fulmini e tuoni manifestazioni del dispiacere degli dei, una punizione per azioni malvagie.
La scienza moderna ha dimostrato che i temporali sono fenomeni atmosferici complessi accompagnati da scariche elettriche-fulmini che provocano tuoni. Oggi sappiamo una discreta quantità di temporali, fulmini e tuoni e protezione contro i fulmini. Ma c'è anche non divulgato.
Come si forma il fulmine: Cos'è il fulmine e come si verifica?
Lo scopo di questo articolo è spiegare correttamente le cause dei fenomeni naturali che si verificano intorno a noi, informazioni su temporali e fulmini accumulate dalla scienza fino ad oggi, che vengono costantemente aggiornate e migliorate grazie alle instancabili ricerche condotte in tutto il mondo.
Quindi, 35 domande più popolari su tuoni e fulmini.
1. Dove sono i centri dei temporali? — Si trovano principalmente dove spesso si alternano montagne e valli fluviali, e in pianura — in luoghi dove l'evaporazione dell'acqua è più significativa. L'aspetto dei temporali è influenzato dalla forma del rilievo, che contribuisce alla formazione e al mantenimento delle differenze di temperatura negli strati d'aria adiacenti.
2. Quanto sono comuni i temporali negli emisferi settentrionale e meridionale? — Nella maggior parte delle regioni delle medie latitudini dell'emisfero settentrionale, il maggior numero di temporali si verifica nei mesi estivi di giugno e luglio, e meno nei mesi invernali di dicembre e gennaio.
Nell'emisfero australe i temporali si verificano più spesso a dicembre e gennaio, meno spesso a giugno e luglio. Ci sono alcune eccezioni ai dati di cui sopra. Ad esempio, in Gran Bretagna e nei dintorni dell'Islanda i temporali invernali sono abbastanza comuni. Sopra l'oceano, il maggior numero di temporali si verifica sempre in inverno.
Nelle aree tropicali e subtropicali del globo i temporali sono particolarmente forti e si verificano più spesso durante la stagione delle piogge. In India — in primavera (aprile — maggio) e autunno (settembre). Il maggior numero di giorni di temporale sulla Terra si trova nei paesi tropicali ed equatoriali. In direzione delle latitudini settentrionali, il loro numero diminuisce gradualmente.
3. Quali aree sono i punti caldi del mondo per i temporali? — Ce ne sono sei: Giava — 220 giorni di temporali all'anno, Africa equatoriale — 150, Messico meridionale — 142, Panama — 132, Brasile centrale — 106, Madagascar — 95.
Statistiche del fulmine:
Ogni secondo, oltre 100 fulmini illuminano la Terra, quindi 360.000 all'ora, 8,64 milioni al giorno e 3 miliardi all'anno.
4. In quale direzione si muovono maggiormente i fulmini? — Dalle nuvole alla Terra, e possono colpire montagne, pianure o mare.
5. Perché vediamo i fulmini? - Il canale del fulmine, attraverso il quale passa un flusso di forza gigantesca, è molto caldo e risplende intensamente. Questo ci permette di vedere i fulmini.
6. L'osservatore può distinguere il leader dal palco principale? "No, perché si susseguono direttamente l'una dopo l'altra, con estrema rapidità lungo lo stesso percorso."
Un capo — il primo stadio preparatorio per la comparsa dei fulmini. Gli esperti lo chiamano rilascio sfalsato dalla testa. Dalla nuvola temporalesca alla Terra, il leader si muove in rapida successione di quanti di luce, la cui lunghezza è di circa 50 M. Gli intervalli tra i singoli passi sono di circa un cinquantamilionesimo di secondo.
7. Il fulmine si rompe dopo la prima connessione di due cariche opposte? "Il potere è fuori, ma i fulmini di solito non si fermano qui." Spesso un nuovo leader segue il percorso intrapreso dal primo rilascio, seguito di nuovo dal grosso dello scarto. Questo completa la seconda scarica. Possono verificarsi in successione fino a 50 espulsioni di questo tipo costituite da due fasi.
8. Quante scariche ci sono più spesso? — 2 — 3.
9. Cosa ha causato lo sfarfallio dei fulmini? — Le singole scariche interrompono il corso dei fulmini. L'osservatore lo percepisce come uno sfarfallio.
10. Qual è la differenza tra i singoli scarichi? "Molto brevemente, meno di un centesimo di secondo."Se il numero di lampi è alto, il bagliore dura un intero secondo, a volte diversi secondi. La durata media dei fulmini è di circa un quarto di secondo. Solo una piccola percentuale di fulmini dura più di un secondo.
Lo scienziato americano McIchron cita informazioni sulla breve durata delle scariche che salgono da un edificio alto a una nuvola. La metà dei fulmini osservati è durata 0,3 secondi.
11. I fulmini colpiranno due volte nello stesso punto?- SÌ. La torre della televisione di Ostankino è stata colpita da un fulmine in media fino a 30 volte l'anno.
12. I fulmini colpiscono sempre la parte superiore di un oggetto? - NO. Ad esempio, un fulmine ha colpito l'Empire State Building 15 m sotto la sua cima.
13. I fulmini scelgono sempre l'oggetto più alto? "No, non sempre." Se ci fossero due alberi affiancati, uno di ferro e uno di legno, il fulmine colpirebbe prima il ferro, anche se fosse più basso. Questo perché il ferro conduce l'elettricità meglio del legno (anche quando è bagnato). L'albero di ferro è anche meglio collegato alla terra e la carica elettrica viene attratta più facilmente da esso durante la formazione del conduttore.
14. Il fulmine colpirà il punto più alto del cumulo di sabbia o dell'area argillosa a valle? — Il fulmine sceglie sempre la via di minor resistenza, e quindi colpisce non nel punto più alto del suolo, ma nel punto in cui l'argilla è più vicina, perché la sua conducibilità elettrica è superiore a quella della sabbia. Nella zona collinare dove scorreva il fiume, il fulmine ha colpito il fiume e non le colline vicine.
15. Il fumo del camino protegge dai fulmini? — No, perché il fumo che esce dal camino potrebbe facilitare il percorso del fulmine, e quindi farlo colpire il camino.
16. Possono esserci tuoni senza fulmini? - NO.Come sapete, il tuono è il suono generato dal fulmine a causa dell'espansione dei gas, la cui causa è essa stessa.
17. I fulmini lampeggiano senza tuoni? - NO. Sebbene a volte il tuono non si senta a grande distanza, accompagna sempre il fulmine.
18. Come determinare la distanza che ci separa dal fulmine? — All'inizio vediamo i lampi e solo dopo un po' sentiamo i tuoni. Se, ad esempio, tra un lampo e un tuono passano 5 secondi, allora durante quel tempo il suono ha percorso una distanza di 5 x 300 = 1650 m, il che significa che il fulmine ha colpito a poco più di 1,5 km dall'osservatore.
Con il bel tempo, puoi sentire il tuono 50 - 60 secondi dopo il fulmine, che corrisponde a una distanza di 15 - 20 km. Questa è molto inferiore alla distanza alla quale si sentono i suoni delle esplosioni artificiali, poiché in questo caso l'energia è concentrata in un volume relativamente piccolo, mentre in una scarica di fulmine è distribuita lungo tutto il suo percorso.
19. Un fulmine ha mai colpito un'auto? — La resistenza di isolamento dei pneumatici da asciutto è così elevata che è improbabile un percorso diretto dei fulmini verso terra attraverso il veicolo. Ma durante un temporale, nella maggior parte dei casi piove, le gomme dell'auto si bagnano. Ciò aumenta la probabilità di impatto anche se il veicolo non è l'oggetto più alto nell'area.
20. Un'auto in movimento attira più fulmini di una ferma? — Non esiste una risposta univoca a questa domanda. In ogni caso però bisogna tener conto del fatto che un fulmine ravvicinato può spaventare e accecare, quindi la velocità di movimento deve corrispondere alla situazione.
21. Cosa si dovrebbe fare durante un forte temporale? — Durante un forte temporale, dovresti cercare di trovare un parcheggio adatto o spostarti dall'autostrada a una foresta o una strada di campagna e aspettare che il temporale finisca lì.
22. I fulmini possono colpire un aereo in volo? - SÌ. Fortunatamente, quasi tutti gli aerei colpiti da un fulmine continuano a volare: ogni 5.000-10.000 ore di volo, si verifica circa un fulmine su un aereo.
23. Qual è il posto dei fulmini tra le cause degli incidenti aerei? — Se facciamo un elenco delle cause degli incidenti aerei causati da fattori meteorologici come gelo, neve, ghiaccio, pioggia, nebbia, tempeste e tornado, allora i fulmini occuperanno uno degli ultimi posti su di esso.
24. Quali dispositivi nell'aeromobile sono più sensibili ai fulmini? — Circa un terzo dei fulmini danneggia gli apparecchi elettrici. Ci sono stati casi in cui, dopo un fulmine, vari strumenti di bordo non hanno funzionato: indicatori della quantità di carburante, pressione dell'olio e altri, perché i loro magneti erano fuori servizio. Il rifornimento durante un temporale è sconsigliato in quanto vi è il rischio di essere colpiti da un fulmine.
25. Qual è la distanza pericolosa dal luogo del fulmine? — Nel punto del fulmine si forma un cerchio, all'interno del quale la tensione del gradino è così grande da essere pericolosa per persone e animali. Il suo raggio può raggiungere i 30 M. È difficile per uno spettatore distinguere se si è trattato di un fulmine diretto o indiretto, perché l'accecamento è così istantaneo e il ruggito è così assordante che non si capisce subito cosa sia successo.
26. Può verificarsi un incidente nell'edificio? — Sì, se una persona si trova vicino a un oggetto metallico e vicino all'uscita del parafulmine.
27.Dov'è il pericolo minore di essere colpiti da un fulmine, in una città o in un villaggio? "In città, le persone sono meno in pericolo perché le strutture in acciaio e gli edifici alti fungono in una certa misura da parafulmini. Pertanto, i fulmini colpiscono più spesso le persone che lavorano nei campi, i turisti e gli operai edili.
28. Una persona nascosta sotto un albero è protetta dai fulmini? “Circa un terzo di tutte le vittime dei fulmini si è rifugiato sotto gli alberi.
29. Ci sono casi in cui una persona ha subito diversi fulmini? — Si ritiene che la guardia forestale americana Roy S. Sullivan, che è stata colpita da un fulmine quattro volte, sia un fantasma ambulante, e non abbia riportato ferite gravi ad eccezione dei capelli bruciati. Lui stesso descrive l'esperienza come segue: “Era come se fossi stato gettato a terra da un pugno gigante e tutto il mio corpo fosse scosso. Sono diventato cieco, sordo e mi sentivo come se stessi per cadere a pezzi. Ci sono volute diverse settimane prima che queste sensazioni scomparissero. «
30. Che effetto hanno i fulmini sul corpo umano? — Lo stesso dell'azione delle apparecchiature elettriche che funzionano ad alta tensione: una persona perde immediatamente conoscenza (che è facilitata dalla paura), il suo cuore può fermarsi. Anche il sistema nervoso centrale ne risente, il che porta alla paralisi dei nervi e dei muscoli, soprattutto quelli respiratori.
Se una persona sopravvive a un fulmine diretto, probabilmente è perché la maggior parte della corrente è andata a un altro oggetto. Oltre a scosse elettriche più o meno gravi, i fulmini lasciano ustioni sul corpo, ferite talvolta profonde con la carne lacerata, come conseguenza dell'attività esplosiva del fulmine. Le ustioni hanno una forma sorprendente e spesso formano immagini colorate chiamate foto di Lichtenberg.
31. Quale dovrebbe essere il primo soccorso in caso di fulmine? — Come per altre scosse elettriche e ustioni: soprattutto respirazione artificiale. Fatto in modo tempestivo e abbastanza a lungo, salverà molte vite. Se la vita di una persona colpita da un fulmine può essere salvata fornendo un adeguato pronto soccorso, i segni della paralisi di solito scompaiono senza conseguenze dannose lentamente, nell'arco di diverse ore o giorni.
32. Quale energia contiene il fulmine lineare medio? — Sulla base dei dati di tensione, corrente e potenza degli addebiti, si stima che il milium medio contenga energia dell'ordine di 250 kWh (900 MJ). Lo specialista inglese Wilson cita altri dati: 2800 kWh (104 MJ = 10 GJ).
33. In cosa si trasforma l'energia del fulmine?— La maggior parte è sempre luce, calore e suono.
34. Qual è l'energia del fulmine per unità di superficie terrestre? — Per 1 kmq di superficie terrestre, l'energia del fulmine è relativamente piccola. Altre forme di energia nell'atmosfera, come la radiazione solare e l'energia eolica, la superano di gran lunga.
35. I fulmini possono essere utili? — Le scariche elettriche durante un temporale convertono parte dell'ossigeno atmosferico in una nuova sostanza gassosa, l'ozono, dall'odore pungente e dalle eccellenti proprietà disinfettanti. Ci sono tre atomi di ossigeno nella sua composizione, rilascia ossigeno libero, motivo per cui l'aria viene purificata dopo un temporale.
Sotto l'influenza dell'alta temperatura dei fulmini, l'ossigeno si combina con l'azoto atmosferico, formando composti azotati facilmente solubili in acqua. L'acido nitrico risultante, insieme alla pioggia, entra nel terreno, dove si trasforma in fertilizzante azotato.