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Il temporale

Come, dove, quando e perchè si origina un temporale.

MeteoLive school - 14 Marzo 2001, ore 08.34

Il temporale si manifesta con più frequenza alle basse latitudini dove l'aria è più umida e calda. L'arcipelago indonesiano, la zona equatoriale dell'Africa e dell'America meridionale sono le più colpite mentre, allontanandosi dall'equatore, le manifestazioni temporalesche diminuiscono sia per frequenza che per violenza. Si distinguono temporali frontali che si sviluppano in prossimità dei fronti o lungo le superfici frontali, e temporali di massa che si sviluppano all'interno di un'unica massa di aria calda. I temporali di massa a loro volta si suddividono in convettivi, avvettivi e orografici: convettivi - se l'innesco dei moti ascensionali dell'aria è generato da un processo di riscaldamento del basso (temporali estivi pomeridiani) avvettivi - se l'innesco dei moti ascensionali è provocato dallo scorrimento di aria fredda su superfici calde (temporali delle zone costiere) orografici - se invece è provocato dalla presenza di ostacoli orografici. (le montagne) Apparecchiature radar hanno permesso di individuare in ogni sistema temporalesco una o più cellule, ognuna delle quali ha un ciclo di durata di circa 1 ora. Quando la cellula temporalesca cresce si ha la formazione del cumulo nel quale si manifestano correnti ascensionali la cui velocità aumenta con la quota. Ad ogni livello la temperatura della nube supera quella dell'aria circostante. Alla base del cumulo vi sono delle goccioline d'acqua che crescono per coalescenza mentre sulla sommità gocce d'acqua mista a cristalli di ghiaccio; una parte di questi si trasforma in chicchi di grandine. Lo stadio di maturità della cellula temporalesca (la sua durata è mediamente di 15-20 minuti) inizia quando le correnti ascensionali non riescono a sostenere le gocce d'acqua ed i cristalli, aumentati in numero e divenuti più pesanti, ricadono al suolo. Alle precipitazioni intense si associano correnti discendenti di aria fredda; la temperatura di queste si abbassa ancora in seguito all'evaporazione parziale delle particelle mentre precipitano. La sommità della cellula temporalesca matura in genere si trova a 10-15 Km ma, in alcuni casi, in seguito alla sua quantità di moto, può penetrare negli strati inferiori della stratosfera. Qui un'inversione termica costringe la nube cumuliforme a "stirarsi" lateralmente, dando origine alla tipica forma ad incudine, formata da cristalli di ghiaccio. Le correnti discendenti fredde quando arrivano alla base della nube si distribuiscono orizzontalmente in tutte le direzioni e raggiungono una velocità più elevata nella direzione di spostamento della cellula temporalesca. In questo modo si forma al suolo un fronte delle correnti fredde discendenti. Questo piccolo fronte precede un cuneo di aria fredda con uno spessore che va da qualche centinaia di metri ad 1 Km circa. L'aria calda che è ai margini della cellula temporalesca, richiamata dalla pressione debole che si forma sotto la nube e scalzata dal cuneo di aria fredda, si solleva e genera correnti ascensionali che prolungano la vita della cellula. L'aria fredda che si trova dentro la nube continua a precipitare così da occupare tutta la cellula temporalesca: il temporale inizia a questo punto a dissolversi. L'intensità delle correnti fredde discendenti diminuisce, si attenuano le precipitazioni. A questo punto mentre terminano le precipitazioni, la nube si dissolve lentamente. Struttura elettrica di una cellula temporalesca Con tempo stabile l'atmosfera è sede di un campo elettrico quasi uniforme, diretto verso il basso: La superficie terrestre è caricata negativamente mentre l'alta atmosfera positivamente. Tra le due esiste una differenza di potenziale di circa 300.000 Volt. Aumentando la quota diminuisce l'intensità del campo: in superficie presenta un valore medio massimo sugli oceani, mentre sulle aree continentali dove lo sviluppo industriale è maggiore, raggiunge valori più elevati a causa del forte inquinamento dell'aria. Durante un temporale il campo elettrico atmosferico varia sensibilmente. Il fisico C.T.Wilson misurando le variazioni ed osservando le loro mutazioni in relazione alla distanza intercorsa tra il temporale ed il punto di osservazione, riuscì a dedurre come si distribuiscono le cariche elettriche in una nube temporalesca evidenziando come le cariche positive si trovino al di sopra di quelle negative. In seguito, ulteriori osservazioni hanno dimostrato che in un cumulonembo le cariche elettriche sono distribuite in modo più complesso di quanto dedotto da Wilson. Generalmente la struttura della nube temporalesca è tripolare: tra due regioni con carica positiva si interpone una fascia di cariche negative dello spessore di poche centinaia di metri. La concentrazione maggiore di cariche negative si trova ad una quota in cui la temperatura è di -15°C circa. Si può ritenere che il cumulonembo (come avviene in un generatore elettrostatico) separi le cariche positive da quelle negative concentrandole progressivamente in regioni diverse. Il campo elettrico che si stabilisce tra due di queste o tra una ed il suolo aumenta sino al manifestarsi di una scarica. Una scarica elettrica nube-suolo inizia con una raffica di ioni che ogni 15 - 100 microsecondi si dirigono verso il basso con una serie di balzi a zig zag (scarica guida intermittente). Si determina in questo modo un canale di aria ionizzata tra la nube e il suolo. Lungo questo canale avviene un'immediata risalita della SCARICA DI RITORNO cioè il fulmine. Quando la base del cumulonembo è lontana dal terreno si possono produrre scariche all'interno della nube cioè lampi diffusi.

Autore : Redazione

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