Le scariche atmosferiche

In caso di temporale le nuvole e il suolo si possono pensare come le armature di un grande condensatore. Il dielettrico interposto tra queste enormi armature è l\'aria, una miscela di gas isolante costituita principalmente da azoto e ossigeno. In particolari condizioni la rigidità dielettrica dell\'aria, in relazione al valore del campo elettrico che si stabilisce tra cielo e terra, può essere superata. Si può così verificare una violenta scarica elettrica, caratterizzata da correnti di migliaia di ampere, comunemente chiamata fulmine. La teoria della formazione delle cariche elettriche all\'interno della nuvola non è stata ancora del tutto chiarita. Una delle ipotesi più verosimili è che l\'elettrizzazione avvenga per strofinio. Alle alte quote, quando la temperatura dell\'aria scende al di sotto di 0 °C, le gocce d\'acqua si trasformano in cristalli di ghiaccio. Sarebbero proprio gli urti tra gocce d\'acqua e i cristalli di ghiaccio a generare le cariche elettriche negative e positive che si formano nella nube (fig. 3).

Le cariche elettriche di segno opposto che si sono formate si respingono separandosi in parte verso l\'alto (cariche positive costituite dai cristalli di ghiaccio) e in parte verso il basso della nube (cariche negative costituite dalle goccioline di acqua). E\' da questo momento che nella nuvola si formano i primi lampi (fig. 4).

La rigidità dielettrica dell\'aria in condizioni ambientali ideali è di circa 3000 kV/m ma può abbassarsi notevolmente per la presenza di umidità e pulviscolo atmosferico. Anche l\'intensità del campo elettrico che solitamente in condizioni di tempo sereno al suolo è di circa 0,12 kV/m può essere superata a causa di un aumento della concentrazione di cariche elettriche nella nuvola e a terra. In situazioni particolari con nubi elettricamente cariche questo valore può raggiungere i 15 kV/m (fig. 5) e può essere ulteriormente amplificato da elementi in rilievo rispetto al suolo (fig. 6).

L\'agitazione temporalesca all\'interno della nuvola si va quindi lentamente placando mentre aumentano le scariche verso terra accompagnate da forti precipitazioni, raffiche di vento e occasionalmente grandine (fig. 8).

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