Come si forma il tuono?
Avete mai sentito quel boato nel cielo che vi fa sobbalzare, anche quando il sole splende alto? Quello che vi fa guardare fuori dalla finestra con un misto di timore reverenziale e curiosità, chiedendovi “Ma che diavolo era?” Beh, amici miei, quello è il tuono, e non è certo un capriccio della natura, ma il risultato di una fisica un po’ ribelle. Se vi siete sempre chiesti come si forma questo spettacolo sonoro (e a volte un po’ spaventoso), siete nel posto giusto. Preparatevi a un viaggio nella scienza del cielo, spiegata in modo semplice, con qualche battuta e zero paroloni da accademici in pensione.
Il fulmine: il protagonista silenzioso (all’inizio)
Per capire il tuono, dobbiamo prima conoscere il suo socio d’affari, quello che fa tutto il lavoro sporco: il fulmine. Pensate al fulmine come a un’enorme scintilla elettrica che si genera all’interno di un temporale. Dentro quelle nuvolone grigie e minacciose, c’è un bel trambusto. Ghiaccio, goccioline d’acqua e polvere si sfregano e si scontrano con una tale foga che, pian pianino, accumulano cariche elettriche. È un po’ come quando strofinate un palloncino sui capelli, solo su una scala… diciamo, cosmica. Queste cariche si separano: quelle positive tendono ad andare in alto, quelle negative a scendere. Quando la differenza di potenziale elettrico tra due zone (dentro la nuvola, tra nuvole diverse, o tra la nuvola e il suolo) diventa troppo grande, l’aria, che di solito è un ottimo isolante, non ce la fa più a trattenere tutta questa energia. Bingo! Scatta la scarica.
Questa scarica è il fulmine. Un canale incandescente che fende il cielo. Ora, immaginate un filo elettrico che, anziché essere sottile e discreto, è un raggio di luce che porta una quantità di energia tale da riscaldare l’aria circostante a temperature pazzesche. Parliamo di roba che può raggiungere i 30.000 gradi Celsius, più caldo della superficie del Sole, per capirci! E tutto questo avviene in una frazione di secondo. È un evento energetico di proporzioni bibliche che, come vedremo, ha delle conseguenze piuttosto sonore.
L’espansione esplosiva: il vero segreto del tuono
Ed eccoci al nocciolo della questione, il motivo per cui il cielo decide di fare il cantante lirico a tarda notte. Quando il fulmine squarcia l’aria, la surriscalda in modo repentino e violento. Pensate a un palloncino che scoppia: l’aria al suo interno è compressa, ma quando la bolla cede, l’aria si espande velocemente. Nel caso del fulmine, questa espansione è mille, diecimila, un milione di volte più rapida e violenta. È come se un piccolo, ma potentissimo, boom nucleare avvenisse lungo il percorso del fulmine.
Questa rapida espansione dell’aria circostante il canale del fulmine crea un’onda d’urto. Un po’ come l’onda d’urto generata da un aereo supersonico che rompe il muro del suono (il famoso “sonic boom”). Quest’onda d’urto si propaga nell’atmosfera come un’onda sonora. Ed è proprio questa onda d’urto, che viaggia dall’alto verso il basso, che noi percepiamo come tuono. La natura, insomma, ci regala un concerto rock gratuito con effetti speciali.
Tipi di tuono: un concerto a più voci
Non tutti i tuoni sono uguali, ovviamente. Il tipo di tuono che sentiamo dipende da diversi fattori, tra cui la distanza dalla scarica del fulmine e la potenza della stessa.
| Tipo di tuono | Descrizione | Cosa significa |
|---|---|---|
| Tuono prolungato e rombante | Un suono lungo, come un rotolare di tamburi o un rombo continuo. | Probabilmente il fulmine è vicino, e le onde sonore che si propagano in diverse direzioni e rimbalzano sulle nubi e sul terreno si sommano. Oppure, il canale del fulmine è molto lungo. |
| Tuono secco e secco | Un suono breve e secco, quasi uno schiocco. | Il fulmine è lontano. Sentiamo solo le onde sonore più dirette, senza i riflessi. È il segnale che il temporale sta per arrivare o si sta allontanando. |
| Tuono che si trasforma | Inizia con un suono più acuto e poi diventa un rombo più profondo. | Il fulmine è vicino, e la prima parte del suono è quella più “diretta”, mentre la seconda parte è dovuta ai riflessi e al suono che arriva da diverse distanze. |
| Tuono che “schiaccia” | Un suono improvviso e molto forte, che sembra “riempire” l’aria. | Il fulmine è molto vicino, potentissimo e il suono è così intenso da sembrare quasi fisico. Meglio ripararsi! |
Insomma, il tuono è un po’ come un indicatore meteorologico personale. Se sentite un tuono secco e secco, potete prendervi ancora un caffè prima di correre ai ripari. Se invece sentite quel rombo che vi fa tremare i vetri, forse è il caso di staccare la spina alla televisione e mettervi al sicuro.
La velocità della luce e del suono: il gioco del conteggio
Una delle cose più affascinanti del tuono è che non lo sentiamo nello stesso istante in cui vediamo il fulmine (quando il temporale è abbastanza vicino da vederlo). Questo perché il fulmine viaggia alla velocità della luce, che è quasi istantanea per noi qui sulla Terra. Il suono, invece, viaggia molto più lentamente. Nell’aria, il suono si muove a circa 343 metri al secondo (un po’ varia con temperatura e umidità, ma per farla facile, teniamola così).
Questo ci permette di fare un piccolo gioco: contare i secondi tra il lampo e il tuono. Ogni 3 secondi di attesa, il fulmine è caduto a circa 1 chilometro di distanza. Quindi, se vedete il lampo e dopo, diciamo, 9 secondi sentite il tuono, sapete che il fulmine è caduto più o meno a 3 chilometri da voi. È un ottimo modo per stimare quanto sia vicino o lontano il temporale, e se state correndo seri pericoli. Ricordate, se sentite il tuono quasi subito dopo il lampo, siete decisamente nel posto sbagliato!
Non solo rumore: il tuono come messaggio della natura
Il tuono, al di là del suo effetto scenico e un po’ spaventoso, è un vero e proprio messaggero della natura. Ci avvisa della presenza di un temporale e, indirettamente, dell’energia incredibile che si sta sprigionando nell’atmosfera. Ogni tuono è la prova tangibile della forza dei fenomeni elettrici che avvengono nelle nuvole, e ci ricorda quanto sia potente e, a volte, imprevedibile il nostro pianeta.
Inoltre, il tuono è spesso associato al fulmine che cade a terra, il quale può avere effetti notevoli. Sebbene il tuono sia un suono, la sua causa (il fulmine) può essere pericolosa. Per questo, quando sentiamo tuoni forti e ravvicinati al lampo, la regola d’oro è: “Quando senti un tuono, sei in pericolo”. Mettetevi al riparo, lontano da finestre, porte e oggetti metallici. Non è il tuono in sé a essere pericoloso, ma ciò che lo genera.
Domande frequenti
Perché il tuono è a volte così forte e a volte quasi impercettibile?
La forza del tuono dipende dalla vicinanza del fulmine. Più siete vicini alla scarica, più forte sarà l’onda d’urto e, quindi, il tuono. Anche la potenza del fulmine gioca un ruolo: scariche più intense generano tuoni più fragorosi. Le distanze e i riflessi tra le nubi contribuiscono a modulare il suono che percepiamo.
Il tuono può viaggiare per chilometri?
Sì, il suono viaggia. Il tuono, essendo un’onda sonora, può propagarsi per decine di chilometri. Quello che sentiamo lontano potrebbe essere un fulmine caduto diversi minuti prima e a molti chilometri di distanza, e il suono ci raggiunge solo ora, dopo aver percorso tutta quella strada.
Cosa succede se il fulmine cade proprio sopra la mia testa?
Se il fulmine cade molto vicino, l’onda d’urto (il tuono) sarà fortissima e istantanea. Questo indica che siete in grave pericolo. La cosa migliore da fare è cercare subito un riparo sicuro, preferibilmente un edificio solido, e stare lontani da oggetti metallici e finestre. Non rimanete all’aperto.
Il tuono è sempre associato a un lampo visibile?
Non necessariamente. Se il fulmine si verifica tra le nubi (fulmine intra-nube o fra-nube) e non raggiunge il suolo, potremmo vedere il lampo diffuso tra le nubi e sentire il relativo tuono. A volte, il lampo può essere oscurato dalle nubi stesse, facendoci sentire il tuono senza vedere un lampo distintivo.
Posso sentire il tuono in una giornata limpida?
No, il tuono è il risultato diretto dell’energia sprigionata da un fulmine. Senza un fulmine, non c’è tuono. Se sentite un rumore che pensate sia un tuono in una giornata senza temporale, probabilmente si tratta di un altro fenomeno sonoro, come un aereo, un’esplosione lontana o traffico.
