Domande frequenti (FAQ)

Il fulmine è costituito da diversi tipi di scariche elettriche che hanno lo scopo di neutralizzare le cariche elettriche distribuite nella nube temporalesca e nel suolo. Queste scariche, generate dai forti campi elettrici presenti all’interno della nuvola e tra nuvola e suolo, trasferiscono correnti elettriche che vanno da pochi ampere a diverse centinaia.

Quando si verifica una scarica tra nuvola e suolo, indipendentemente dalla sua direzione (discendente o ascendente), si parla di “scarica di ritorno” o di “scarica”. Diverse scariche di ritorno possono fluire in uno o più canali, ognuno dei quali crea un punto di impatto con il suolo. Quando la scarica rimane all’interno della nuvola, viene definita “scarica intra-nuvola (IC)”.

Un fulmine è il risultato del verificarsi di tutte le scariche, di ritorno o intra-nuvola. Per ragioni storiche, gli operatori dei sistemi di localizzazione dei fulmini definiscono un fulmine nuvola-terra (CG) oppure intra-nuvola (IC) in base, rispettivamente, alle caratteristiche della prima scarica di ritorno o della prima scarica intra-nuvola.

I sensori LS7002 di Vaisala forniscono due parametri chiave utilizzati per localizzare le scariche: la direzione di arrivo del segnale elettromagnetico LF (Low Frequency) rispetto al Nord geografico e il suo tempo di arrivo al sensore. Ciò consente alle reti composte da tali sensori, come nel caso della rete METEORAGE – the European Lightning Detection Network (ELDN), di utilizzare il metodo IMPACT (IMProved Accuracy from Combined Technology) di Vaisala, che calcola contemporaneamente sia l’angolo che il tempo per localizzare con precisione le posizioni delle scariche. La combinazione di misure angolari e temporali garantisce un’alta risoluzione e una qualità ottimale dei dati sui fulmini con un numero minimo di sensori.

I sensori di altri produttori, meno costosi, forniscono soltanto l’ora di arrivo poiché sono dotati di un hardware più semplice, con una sola antenna elettromagnetica invece di due. La conseguenza è che, con un numero simile di sensori, la loro rete fornirà una qualità dei dati significativamente inferiore.

Le reti di rilevamento dei fulmini utilizzano in genere due metodi diversi per effettuare la differenziazione IC/CG:

• Riconoscimento della forma d’onda. È il sistema utilizzato dalla rete METEORAGE (ELDN) e da altre reti di tecnologia Vaisala. I segnali generati dalle scariche CG e IC sono sufficientemente diversi da consentire un’efficiente classificazione delle stesse da parte del TLP che raccoglie misure da una rete commerciale “normale”, ovvero una linea di base formata da sensori lungo centinaia di chilometri.
• Misura dell’altitudine. Tecnicamente, gli angoli di arrivo possono essere utilizzati per determinare l’altitudine e quindi differenziare le scariche IC da quelle CG. Tuttavia, l’incertezza della misura a centinaia di chilometri di distanza è troppo importante per essere un parametro di differenziazione IC/CG affidabile. L’affermazione secondo cui tale metodo può essere corretto si basa in modo fuorviante sul caso di studio di una rete estremamente densa che copre una singola città, dove sono stati installati grandi quantità di sensori con una linea di base di poche decine di chilometri. Ovviamente non è possibile coprire un intero Paese in tal modo, poiché sarebbero necessari migliaia di sensori.

Come per ogni misurazione, il processo di differenziazione tra IC e CG è ottimizzato, ma non è perfetto. Quindi, a volte può ancora accadere che una scarica CG venga erroneamente classificata come scarica IC e viceversa.

In presenza di forte sospetto di incidente causato da un fulmine, ma senza una scarica CG corrispondente, raccomandiamo di riferirsi all’attività IC come step secondario di sicurezza, per accertarsi che non vi sia corrispondenza con una scarica IC all’ora e nel luogo stessi dell’incidente, tale da poter essere stata erroneamente classificata come scarica CG.

Una differenziazione IC/CG affidabile è fondamentale anche per calcolare adeguatamente i valori di densità di fulminazione (Nsg/Ng), come illustrato nella norma internazionale IEC 62858.

Per definizione, le scariche intra-nuvola non colpiscono il suolo e non possono causare danni. Tuttavia, il loro rilevamento è utile ai fini di tre applicazioni principali:

• Per i servizi in tempo reale (quali le allerte fulmini e il tracciamento dei temporali), l’attività intra-nuvola è fondamentale poiché la maggior parte dell’attività elettrica di un temporale rimane nell’atmosfera (circa il 70-90% delle scariche è intra-nuvola). Un temporale inizia solitamente con scariche intra-nuvola prima che un fulmine colpisca il suolo. In questo modo il temporale potrà essere individuato prima e sarà quindi possibile anticiparne la relativa allerta, dando ai nostri clienti più tempo per reagire.
• Le cellule temporalesche presentano talvolta un improvviso aumento della frequenza di fulminazione, detta “lightning jump”, causata principalmente dai fulmini IC. Il lightning jump viene utilizzato per anticipare i fenomeni temporaleschi più gravi, quali vento forte, grandine e forti precipitazioni.
• I fulmini ascendenti sono un tipo specifico di fulmine poco comune, ma possono essere innescati da strutture molto alte come gli aerogeneratori. In genere sono composti sia da scariche CG che IC.