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INTRODUZIONE SUI
FULMINI GLOBULARI
OSSERVATI IN ITALIA
di Albino Carbognani - Dipartimento di Fisica Università di Parma
Versione del 24 gennaio 2002

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[email protected]

http://www.fis.unipr.it/~albino

Introduzione

I Fulmini Globulari o Ball Lightning (BL), sono uno dei fenomeni atmosferici ancora poco compresi e una teoria che ne descriva la struttura fisica deve essere formulata. Per una estesa descrizione del fenomeno si può vedere Scienza & Paranormale del luglio/agosto 1998 o Nimbus n.2, dell’ottobre 2001. Uno dei maggiori problemi nello studio dei BL viene dal fatto che la stragrande maggioranza delle osservazioni sono di tipo visuale, mentre la parte strumentale è del tutto assente. Fino ad oggi, infatti, non sono stati individuati luoghi "privilegiati" dove i BL siano visibili con maggiore frequenza. Stando così le cose si capisce come le descrizioni dei testimoni abbiano un indiscusso valore statistico, specie se raccolte in modo sistematico.

Grazie agli articoli pubblicati nel corso degli ultimi anni (vedi bibliografia), sono state raccolte via e-mail, da chi scrive, oltre un centinaio di testimonianze su BL osservati in Italia. Le descrizioni si sono rivelate, in media, di buona qualità. L’uso dell’e-mail ha permesso di approfondire con calma i report (meglio di quanto si possa fare al telefono), mettendo in luce dettagli che al testimone potevano apparire di secondaria importanza, ma che in realtà sono molto utili per avere un quadro fisico del fenomeno. In quest’articolo, sono esposti i risultati raggiunti dall’analisi delle 74 migliori testimonianze raccolte fino ad ora nel nostro paese.

Survey generale dei dati raccolti

Vediamo, in sintesi, come si presenta la fenomenologia osservativa e fisica dei BL italiani. Il quadro generale del fenomeno, che esce dall’analisi delle testimonianze, è in buon accordo con quello che si ritrova nella letteratura scientifica internazionale. La testimonianza più vecchia raccolta è del 1935, quella più recente di qualche mese fa, con un addensamento delle testimonianze negli anni ’80 e ‘90. Per avere un termine di paragone, quando necessario, confronterò i dati russi, abbondanti e disponibili (vedi bibliografia), con quelli italiani. Per il 68% dei casi, i testimoni si trovano ad una distanza minima dal BL inferiore ai 5 metri, mentre nel 28% dei casi è inferiore ad un metro: le osservazioni avvengono a distanze piuttosto ravvicinate, a causa del fatto che, per lo più, ci si trova in un ambiente domestico. Il 92% dei BL osservati sono descritti come sfere, nel 5% come ellissoidi. In un caso il BL aveva la forma di un cilindro. Le dimensioni vanno da pochi cm ad alcuni metri. Il diametro più comune per le sfere è compreso fra 20 e 50 cm, in accordo con i dati russi che però hanno una distribuzione più omogenea e un picco meno marcato. Di solito le sfere sono colorate, i colori più frequenti sono il bianco e il giallo, ma non mancano rosso, arancio, blu e verde. In un solo caso si è avuto a che fare con un BL multicolore. Il bianco è riportato in circa 1/3 delle testimonianze, il giallo è di poco inferiore. Nel 52% dei casi l’osservazione del BL avviene all’interno di edifici, spesso il BL penetra dentro le abitazioni attraverso porte e finestre (anche chiuse). Seguono le osservazioni di BL in cielo (21%), nei prati (11%) e in strada (13%). Nei dati russi l’osservazione all’interno di edifici è la metà dei casi (come per l’Italia), le altre voci però seguono un ordine di importanza diverso (Fig.1-5).

Fig.1 - Distribuzione delle distanze minime di osservazione. Durante l’osservazione di un BL il testimone può trovarsi a diverse distanze dal BL. Dal punto di vista dell’accuratezza dell’osservazione è importante conoscere la distanza minima fra il testimone e il BL.

Fig.2 - La maggior parte dei BL ha forma sferica e quelli italiani non fanno eccezione.

Fig.3 - Distribuzione dei diametri del BL osservati in Italia. Notare il picco della distribuzione per BL con diametri compresi fra 20 e 50 centimetri. Di solito le stime del diametro sono abbastanza attendibili perché il testimone si trova a poca distanza dal BL.

Fig.4 - Il colore è una delle caratteristiche che resta meglio impressa nella memoria del testimone. I colori dominanti sono il bianco e il giallo.

Fig.5 - Può sembrare strano ma circa la metà dei testimoni si trovava all’interno di una stanza quando ha osservato il BL. Gli spazi aperti sono di poco inferiori.

Nel 48% delle testimonianze la durata dell’osservazione di un BL (da non confondere con la durata di vita del BL stesso, che può essere superiore), è inferiore ai cinque secondi, mentre nel 4% è superiore ai 100 secondi. Il modo di sparizione è un’estinzione lenta nel 66% dei casi, mentre nel 30% si ha un’esplosione, di solito senza danni per cose o persone ma ci sono alcune eccezioni (non gravi per fortuna). Nei dati russi il rapporto si rovescia e prevalgono le esplosioni sulle estinzioni lente (Fig.6 e 7).

Fig.6 - La durata di una testimonianza, di cui vedete la distribuzione, di solito non coincide con la vita del BL perché quest’ultimo può essere visto quando si era già formato, o sparire alla vista prima di estinguersi.

Fig.7 - La maggior parte dei BL svanisce senza lasciare tracce, più rari i casi in cui il BL esplode o si estingue frammentandosi.

Solo il 62% dei BL italiani sono stati osservati durante fenomeni temporaleschi o strettamente associati (i dati russi, al contrario, sono su percentuali del 90%), mentre ben il 38% è osservato anche in condizioni di cielo sereno (contro il 10% dei russi). Il numero di BL osservati con cielo sereno non è trascurabile e va pensato un meccanismo che dia luogo al BL anche in assenza di manifestazioni rilevanti di elettricità atmosferica. Risiede proprio nelle condizioni meteo la maggiore discrepanza fra i BL italiani e i BL russi, tutti gli altri dati raccolti sono, generalmente, in buon accordo.

La distribuzione annuale del numero di BL osservati nell’emisfero nord segue quella dei temporali, con un massimo nei mesi di luglio e agosto quando sono più frequenti. I dati russi indicano luglio come il mese con le maggiori segnalazioni, mentre per quelli italiani è agosto. Nei mesi invernali, in entrambi i casi, le osservazioni dei BL sono molto più ridotte. Nell’arco giornaliero le ore del maggior numero di testimonianze sono quelle fra le 18 e le 21 ora di Greenwich (30%), ma anche fra le 9 e le 12 c’è un accumulo di testimonianze (17%). Relativamente poche le testimonianze fra le 24 e le 6 del mattino (15%), dovuto al fatto che in questa fascia oraria la maggior parte delle persone dorme (Fig.8, 9 e 10).

Fig.8 - Le condizioni meteo durante l’apparizione dei BL osservati in Italia. Notare l’alta percentuale di BL a ciel sereno.

Fig.9 - Come per il resto dell’emisfero boreale il numero di BL osservati è massimo durante i mesi di luglio e agosto, quando l’attività temporalesca è massima.

Fig.10 - Le testimonianze, durante l’arco della giornata, sono più frequenti fra le 18 e le 21, con un altro picco fra le 9 e le 12.

Con questi dati possiamo tracciare la testimonianza italiana standard sui BL. Il fulmine globulare tipico è osservato durante i temporali di agosto, verso le ore serali, all’interno delle abitazioni. Il BL ha la forma di una sfera di colore bianco-giallo, un diametro di una trentina di centimetri ed è osservato da una distanza di qualche metro. La durata dell’osservazione è dell’ordine di qualche secondo e il BL sparisce estinguendosi senza fare rumore.

Le testimonianze sui fulmini globulari dal punto di vista della fisica

I dati che ho esposto prima sono confortanti perché tracciano un quadro unitario del fenomeno: analizzando le testimonianze è evidente che si tratta della stessa cosa vista da persone diverse. Inoltre, una parte non trascurabile delle testimonianze (47%), ha avuto due o più testimoni, il che esclude l’ipotesi allucinatoria dei BL, di moda una ventina d’anni fa e oggi abbandonata, se non in casi particolari. Viene spontaneo chiedersi che cosa si può ricavare di scientificamente interessante, oltre alla fenomenologia, dalle testimonianze sui fulmini globulari. Ecco, in sintesi, cosa si può estrarre dalle testimonianze pervenute.

La maggior parte dei report parla di BL che fluttuano nell’aria. Quest’osservazione, per quanto banale, ci dice che i BL hanno circa la stessa densità dell’aria che respiriamo (un millesimo di grammo per centimetro cubo), e che non possono essere assimilati a sfere di gas caldo (altrimenti si muoverebbero verso l’alto). Il valore della densità non pone dei vincoli sulla composizione chimica dei BL, che in parte sarà sicuramente diversa da quella dell’aria. Un altro parametro importante, che può essere ricavato dalle testimonianze, è la densità di energia media dei BL. Ai testimoni era chiesto di stimare la potenza luminosa del BL confrontandola con quella di lampade ad incandescenza da 50, 100 o 150 Watt. Noto il diametro e la durata di vita del BL si può agevolmente calcolare la densità di energia richiesta. Le testimonianze usate in questo calcolo (delicato ma molto importante), sono le migliori delle 74 scelte: in tutto solo 11 testimonianze. Il risultato, nonostante la stima ad occhio della luminosità del BL, è che la densità di energia risulta per lo più compresa fra 10 000 e 1 000 000 di Joule per metro cubo, in accordo con le più recenti stime reperibili nella letteratura scientifica internazionale (Fig.11). Tanto per avere un confronto, questo valore è almeno dieci volte inferiore a quello che si sprigiona nella combustione di gas come Idrogeno e Metano. Questo indica che il processo fisico che fornisce l’energia del BL è, molto probabilmente, fornito da un qualche tipo di reazione chimica (magari più d’una), che però deve ancora essere individuata con certezza.

Fig.11 - La distribuzione dell’energia media dei BL è un parametro molto importante per avere informazioni sulla loro natura fisica. Il massimo della distribuzione coincide con i valori correntemente accettati nella letteratura scientifica internazionale.

Una relazione interessante, ben nota, e che è uscita chiaramente dalle testimonianze raccolte, è quella fra la durata e il diametro: in generale più un BL è grande e maggiore è la sua durata. Questa dipendenza può essere giustificata facilmente anche da un punto di vista teorico. È proprio la "lunga vita" dei BL la maggior sfida per qualsiasi teoria che tenti di spiegarne la natura. Rispetto alla relazione già nota però, quello che sembra uscire dai dati italiani è che esistono due tipi diversi di BL: quelli di grandi dimensioni ma a vita breve e quelli di dimensioni più piccole ma con una durata maggiore. In sostanza c’è una timida indicazione dell’esistenza di BL con densità di energia diversa, forse a causa di diversi meccanismi per la produzione dell’energia emessa (Fig.12).

Fig.12 - Lo sdoppiarsi della relazione durata-diametro dei BL è un risultato preliminare interessante, ma sono necessarie molte più osservazioni per confermarlo.

Chiaramente, per confermare o smentire lo sdoppiamento della relazione durata-diametro, sono necessarie molte altre testimonianze di qualità oltre a quelle già pervenute. Per questo rinnovo l’invito ai lettori a continuare ad inviare le proprie testimonianze via e-mail all’indirizzo [email protected]: i fulmini globulari ci riserveranno sicuramente delle sorprese.

Bibliografia

A.Carbognani, "Introduzione ai fulmini globulari", Nimbus, n.2, p.122-127, ottobre 2001.

A.Carbognani, "I fulmini globulari", in Scienza, Paranormale e Mass Media, resoconto VI convegno nazionale del CICAP, p.53-58, ottobre 1999.

A.Carbognani, "I fulmini globulari", Meridiana 140, gennaio-febbraio 1999, p.8-11.

A.Carbognani, "I Fulmini Globulari sono ancora un mistero", La Stampa, Tuttoscienze, 15 dicembre 1999.

A.Carbognani, "Il mistero dei fulmini globulari", Scienza & Paranormale, luglio/agosto, 1998.
 


 

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