Da sempre il fulmine ha rappresentato, nell'immaginazione dell'uomo, il divino, data la sua imprevedibilità ed il suo effetto letale; tuttavia il fulmine è un fenomeno fisico che solo di recente è stato oggetto di studio scientifico. A causa dei numerosi danni che provoca è tutt'ora al centro del dibattito tecnico e scientifico e molti aspetti di questo fenomeno non sono ancora chiariti, nonostante i numerosi esperimenti e i sistemi di rilevamento messi a punto per captare o registrare le scariche atmosferiche.
Fulmini naturali
I fulmini sono delle scariche elettrichetransitorie con alta intensità di corrente.
Coolpix 4500
Il fulmine avviene nell'atmosfera e si presenta ai nostri occhi come una traccia luminosa. Esso accade quando in una regione dell'atmosfera si raggiunge una differenza di potenziale sufficiente perchè il campo elettrico associato possa causare la rottura del dielettrico (aria). Per poter dare origine ad una differenza di potenziale è necessario che in due regioni diverse e relativamente vicine dell'atmosfera, o tra una regione dell'atmosfera e la crosta terrestre, si creino degli accumuli di cariche opposte. Il processo di formazione delle cariche in grado di generare tali accumuli è il meccanismo convettivo all'interno di un temporale o di una turbolenza atmosferica.
Una volta create le aree con carica opposta, se la differenza di potenziale tra di esse è sufficiente a creare una scarica, come tra poli opposti di una batteria, avverrà il passaggio di corrente e il conseguente illuminamento del percorso di carica.
La situazione propizia più classica per la produzione di fulmini è data dal temporale, costituito da nuvole dette cumulonembi. In realtà i fulmini possono verificarsi anche in altre condizioni atmosferiche, come le tempeste di sabbia, le bufere di neve o le nuvole di polvere vulcanica. Si sono infine verificati casi in cui avviene produzione di fulmini con cielo sereno, o con cielo coperto ma senza precipitazione in atto. Si possono avere vari tipi di scarica di fulmine. Ogni fulmine può quindi essere identificato fornendo la tipologia che gli compete, oltre ad alcuni parametri principali come l'intensità di corrente o la polarità di carica.
Oltre a questi di particolare interesse sono: Fulmine nube-cielo, fulmine dell'alta atmosfera, noti anche come red sprites (spiriti rossi). Palla di fuoco, (ball lightning): o anche fulmine sferico o globulare, estremamente raro, generalmente non pericoloso,appare come una sfera di fuoco, dal diametro di qualche metro, che danza per alcuni secondi, lasciando allibiti gli spettatori. Fuochi di S.Elmo, un velo incandescente di forma varia che si forma attorno alle punte di qualsiasi oggetto sporgente (estremità di alberi di nave, cime di piante d'alto fusto, guglie, ecc..). Prende il nome del patrono dei marinai.
Dati caratteristici medi di un fulmine nube-suolo Lunghezza: anche decine di km Larghezza: poco più di una matita Differenza di potenziale: diverse centinaia di milioni di Volt Corrente: 20.000 A Temperatura: 33.000 °C Velocità: anche un terzo della velocità della luce (300 milioni di metri al secondo). Tempo: la scarica leader raggiunge il punto di congiunzione in 20 millisecondi, la scarica di ritorno in 70 millisecondi raggiunge la nube.
Il Rumore del tuono può essere sentito fino a 20-25 km di distanza.
Coolpix 5000
I Tuoni
Il fulmine scalda l'aria circostante (~33000 °C) causando una forte espansione (onda) d'urto nei primi istanti ha velocità supersonica (crepitio), poi la sua velocità diminuisce (brontolio). La velocità della scarica elettrica è molto più alta della velocità del suono. Il suono che noi riceviamo proviene da punti diversi del canale ionizzato (ove passa la corrente). Sentiamo prima il suono proveniente dai punti più vicini a noi.
Come si calcola la distanza di caduta di un fulmine
in base al tuono?
La luce viaggia a 300.000.000 metri al secondo, il suono invece si diffonde nell'aria a circa 330 metri al secondo.
Questa enorme differenza, fa sì che si veda prima la scarica elettrica e successivamente si senta il frastuono prodotto dallo spostamento d'aria. Facendo quindi un piccolo calcolo, si nota che in tre secondi il rumore del tuono avrà percorso approssimativamente 1 chilometro. Di conseguenza sarà sufficiente conteggiare i secondi da quando vediamo scaricarsi il fulmine fino al momento che udiamo il tuono. Dopo di chè dividiamo i secondi per tre: il risultato ci darà la distanza in Km di dove è caduto il fulmine rispetto al luogo in cui ci troviamo.
Tecnica
Coolpix 5400
Consiglio, una volta appostati ed aver scelto bene il nostro punto per piazzare la fotocamera, di controllare velocemente la possibilità di ruotarsi sull'asse orizzontale in modo che, se i fulmini si spostassero o improvvisamente arrivassero da una direzione opposta saremo pronti a girarsi ed a scattare. Montata la fotocamera digitale, aprite il monitor LCD e tramite del velcro (precedentemente preparato) montate il parasole che in questo caso migliorerà la visione. Se siete in balia del temporale e stà piovendo vi consiglio vivamente che oltre a proteggere voi stessi, dovrete proteggere l'obbiettivo con l'adattatore dedicato (URE8) ed il corpo macchina con una busta di plastica trasparente forata nella parte dell'obbiettivo ed opportunamente sigillata con un elastico o un giro di nastro adesivo morbido. A questo punto non vi resta che mirare nella zona dei fulmini e sperare in un po' di fortuna.
Coolpix 5700
Rara foto diurna
Io ho sempre scattato in priorità di tempo con pose da 8 o 4 secondi ed in alcuni casi con la posa B, dipende dai casi, se i fulmini sono vicini o lontani se hanno una durata più o meno lunga ecc., consiglio comunque di provare più volte...
Generalmente, se avete previsto un temporale con un buon anticipo, sarete sul posto appena il temporale inizia il suo cammino. Essi hanno una durata media che va dalla mezz'ora ad un'ora abbondate, per cui dovrete procurarvi energia (batterie o pacchi di pile) per più di un ora con la macchina sempre accesa e schede di memoria abbastanza capienti perché gli scatti che farete saranno molti se non di più. Se il temporale è lontano potrete, come vi ho detto sopra, usare tempi lunghi (8 sec) ma se siete molto vicini, e lo sentirete dall'intervallo filmine-tuono (vedi formula dividi per 3) si arriverà in casi molto rari a tempi di 1/60, ma bisogna essere molto bravi ed avere tanta fortuna.
Una volta esperti, vi accorgerete che osservando la cadenza dei fulmini in un temporale essi sono si random, ma con una casualità quasi prevedibile. Con questo non voglio dire che diventerete veggenti, ma sarà sicuramente curioso riuscire a prevenire il loro lampo prima che essi si schiantino a terra.
Settaggi Obbligatoriamente montiamo la fotocamera digitale (in questo caso i dati si riferiscono alla nuova Coolpix 5700) su un cavaletto abbastanza solido, dato che siamo in esterno ed in balia di un temporale (a meno che non siate tranquillamente in casa) la prima cosa da fare è proteggere la fotocamera e noi stessi. Una volta fatto questo si dovrà decidere in primis l'inquadratura, la messa a fuoco e le varie impostazioni della fotocamera.
Per l'inquadratura dovremmo analizzare bene dov'è l'anima del temporale, cioè dove cadranno i fulmini, che in realtà sono di diametro di un lapis ma all'apparenza sembrano enormi dal loro lampo luminoso. Sembra strano, ma sono incappatto in alcuni temporali dove non sapevo piazzare la fotocamera perché la sequenza dei fulmini era talmente random che mi circondavano, per cui una volta erano davanti a me , un'altra a destra, un altra dietro e così via facendomi distrarre e perdendo tempo prezioso. Fatto ciò, dobbiamo anche tener conto se vogliamo fotografare solo un fulmine o anche una parte di paesaggio notturno da corredo alla foto finale che sicuramente darà più effetto all'immagine.
Per la lunghezza focale ho settato a mm 8.9 (Coolpix5700) cioè la minima, per cercare di catturare una zona molto grande, oppure possiamo utilizzare l'accessorio (WC-E80) grandangolare per una porzione ancora più grande.
La messa a fuoco da usare è sicuramente quella all'infinito. Praticamente su molte fotocamere digitali usare il simbolo delle montagne.
La risoluzione deve essere al massimo di quella consentita dalla macchina digitale e la compressione Jpg minima (FINE) o meglio se nulla (HI) dato che non sappiamo bene dove apparirà l'oggetto, per cui potremo "tagliare" la fotografia e andarla ad ingrandire per stamparla senza che essa "sgrani".
Sconsiglio la modalità Tiff o Raw perchè esse necessitano di un tempo alto per la loro registrazione.
Coolpix 5700
Per la sensibilità consiglio vivamente di non andare oltre i 100 ISO per non generare troppo rumore di fondo, ricordando di disabilitare il flash, e la funzione "best shot selector" (con cui la macchina andrebbe a prendere quella foto con maggior informazioni, per cui maggior rumore).
Mentre la funzione "noise reduction" è un attimo da valutare perché porta a raddoppiare il tempo di registrazione, e già sappiamo che, ad alta risoluzione, il tempo che occorre ad immagazzinare la foto non è velocissimo.
L'esposizione va affidata al sistema Matrix che tiene conto di tutti i parametri che stiamo usando, ed utilizzerei la priorità di tempi o completamente in manuale dove si ha il controllo assoluto (ed in più la posa B) sia dei tempi, che dei diaframmi.
Una volta scelti i parametri possiamo registrarli in uno dei 3 programmi memorizzabili offerti dalla macchina (user set 1, 2, 3) così potremmo averli già pronti alla necessità. Fatto questo non ci resta che seguire attentamente il meteo per prevedere dove comparirà il nostro "soggetto" da fotografare.
Generalmente se avete previsto un temporale con un buon anticipo sarete sul posto appena il temporale inizia il suo cammino. Essi hanno una durata media che va dalla mezz’ora ad un’ora abbondate, per cui dovrete procurarvi energia (batterie o pacchi di pile) per più di un ora con la macchina sempre accesa e schede di memoria abbastanza capienti perché gli scatti che farete saranno molti se non di più.
Se il temporale è lontano potrete, come vi ho detto sopra, usare tempi lunghi (8 sec) ma se siete molto vicini, e lo sentirete dall’intervallo filmine-tuono (vedi formula dividi per 3) si arriverà in casi molto rari a tempi di 1/60, ma bisogna essere molto bravi ed avere tanta fortuna.
Una volta esperti, vi accorgerete che osservando la cadenza dei fulmini in un temporale essi sono si random, ma con una casualità quasi prevedibile. Con questo non voglio dire che diventerete veggenti, ma sarà sicuramente curioso riuscir a prevenire il loro lampo prima che essi si schiantino a terra.
Coolpix 4500
Backstage
Come dalla foto, vi consiglio vivamente di proteggere dalla pioggia voi e la macchina digitale.
Ognuno è libero di mettersi cosa vuole, ma se avete intenzione di rimanere qualche ora in un temporale dovete indossare delle mantelle e dei sopra pantaloni impermeabili tipo quelli da barca gialli o da caccia verdi. Per la fotocamera digitale, come ho detto sopra, conviene proteggere sia la parte dell'obbiettivo scorrevole con il suo accessorio (UR-E8), sia la parte del corpo macchina con una busta di plastica, raccordandola all'obbiettivo con un elastico o del nastro isolante morbido.
Una volta scattato, ricordatevi di non lasciare la fotocamera nella busta, ma tiratela fuori e tenetela in un posto asciutto perchè sia l'umidità che la condensa sono fattori nocivi.
Ho costruito con del cartoncino spesso 1mm un piccolo paraluce che ho fissato al monitor LCD tramite delle strisce di velcro precedentemente applicate. Esso proteggerà lo schermo in questa sessione di fotografie dei fulmini e sarà molto utile nelle fotografie esterne quando avrò il sole alle spalle e la visibilità dentro il monitor sarà molto scarsa.
Ultimo consiglio, procuratevi schede di memoria di alta capacità e acquistate almeno una batteria di riserva (UTILISSIMA) se non addirittura fate come me, che ho costruito un cavo tipo telefonico permettendomi di collegare un pacco da 6 stilo AA (da circa 1800mAh) alla fotocamera, il tutto per garantire un autonomia sicuramente sufficiente per qualsiasi temporale che incontrerete.
Coolpix 5700
Regole di comportamento
Per evitare possibili incidenti, in caso di temporale bisogna sempre ricordarsi alcune semplici nozioni, che aiuteranno a decidere come meglio comportarsi: In casa
In una casa esistono dei conduttori che possono portare la corrente di fulmine dall'esterno all'interno, principalmente l'antenna televisiva, i cavi telefonici, l'impianto elettrico e quello idraulico. Con questo in mente si dovrà quindi in caso di temporale: spegnere il televisore, staccare la spina e l'antenna. Evitare di venire a contatto con rubinetti o tubi dell'acqua ed evitare di fare la doccia o il bagno. Non utilizzare apparecchi elettrici come il phon o il ferro da stiro e tanto meno eseguire riparazioni elettriche a contatto con l'impianto. Non utilizzare il telefono se non in caso di urgenza. In automobile
L'automobile in caso di temporale può essere considerata un buon rifugio. Essa infatti è una gabbia metallica, che condurrà a terra la corrente tramite le gomme bagnate. Inoltre la poca distanza dalla macchina a terra è sufficiente ad innescare un arco elettrico ricreando una messa a terra sicura.
Tuttavia, per ripararsi nell'auto ricordarsi di: chiudere finestrini e porte o portelli, non toccare parti metalliche o l'autoradio. In caso la macchina non sia metallica essa non deve essere considerata in ogni caso sicura. In montagna
La montagna, essendo ad elevate altitudini, è un luogo molto esposto ai fulmini. In aggiunta alcuni percorsi di montagna sono attrezzati con funi o scale metalliche che possono "attirare" il fulmine. Prima di fare una gita informarsi sempre sulle condizioni metereologiche se si è sorpresi da un temporale già sul percorso, cercare di scendere di quota o di trovare un rifugio chiuso (non sotto alberi o punte!). Se si rimane all'aperto restare in un luogo lontano da punte o alberi e assumere una posizione accucciata. Evitare assolutamente le parti "ferrate" del percorso. Al mare
Ricordiamo in questo caso che l'acqua è un buon conduttore, quindi nel caso che il fulmine colpisca la superficie dell'acqua, la corrente si disperderà attraverso l'acqua, investendo eventuali bagnanti. Inoltre la spiaggia è un luogo aperto e piano, in cui anche un uomo in piedi può fungere da "punta"; quindi: non rimanere in acqua durante un temporale, se possibile non rimanere in spiaggia ma ripararsi in un luogo chiuso, oppure rimanere seduti o accucciati. Nel parco
Allontanarsi dagli alberi il più possibile e trovare riparo in un luogo chiuso. Se non si può trovare riparo, restare accucciati in un area lontana da punte. Se si è in bicicletta scendere di sella e allontanarsi dalla bici (se metallica). In campeggio
Valgono come sempre le regole di restare lontani da condutture e impianti elettrici. Inoltre è meglio restare in un luogo chiuso come la roulotte che funge da gabbia come l'automobile. Uscire dalla tenda e trovare un rifugio chiuso. Se si deve restare in tenda accucciarsi e restare distanti dai pali metallici. Evitare giochi con aquiloni o simili. Evitare di pescare con canna da pesca. In barca
Ricordarsi che un temporale in barca può essere pericoloso, non solo per la navigazione, ma anche per i fulmini: se si è in vicinanza di un porto andare all'ormeggio. Se la costa ha pareti elevate ed è possibile, meglio navigare sottocosta. Se siete in barca a vela l'albero è esposto ai fulmini quindi sistematevi lontano e lontano da elementi metallici. Il timoniere purtroppo non può. Se è tecnicamente possibile si può buttare l'ancora facendola passare attorno all'albero. L'eventuale corrente si scaricherà attraverso l'ancora in mare. Se il temporale non si allontana, riprendere la navigazione e cercare di portarsi velocemente in un'altra zona, potrebbe infatti essere un temporale circoscritto. In una barca a vela sarebbe necessario che tutte le strutture metalliche fossero ben connesse fra loro e con il bulbo, mediante cavi elettrici, in modo che il fulmine abbia sempre un percorso verso l'acqua.
Aggiornamento "Coolpix5400"
Coolpix 5400
Come ultima arrivata, la Coolpix 5400 si presta molto bene alla fotografia dei fulmini ed, in particolar modo, per le sue nuove caratteristiche.
Anzitutto la possibilità (come la 5000) di avere un obiettivo equivalente ad un 28mm, che offre l'opportunità di aver un maggior campo di azione per la cattura dei fulmini, ed un'estensione a 116mm per poter avere un angolo di visuale un po' più ristretto, dove poter giocare con le nostre inquadrature. La possibilità di arrivare a ISO 400, col minimo di rumore, anche se potremo anche usare il sistema Darkframe (vedi Experience "Astrocoolpix"), non guasta sulla qualità finale dell'immagine.
Ma nonostante ciò possiamo addirittura usare (al mattino o di giorno se avete
questa fortuna) ISO 50 per avere assenza di grana nello scatto. L'opportunità di avere una posa B fino a 5 min. essenziale in questo genere di scatti, specialmente in quelli notturni. Un'ultima possibilità offerta dalla 5400, grazie al buffer di 64Mb di memoria interna, è addirittura la sua raffica a 7 foto a 3fps particolarmente efficace quando, in modalità manuale e con tempi di posa a ¼ di secondo, di giorno cerchiamo di catturare più fotogrammi possibili.
Settaggi
Coolpix 5400
Esposizione: Matrix Bilanciamento del bianco: Automatico Messa a fuoco: Infinito F: 2.8( di notte), 7.6 (di giorno) T: posa B (di notte), Continuo H da 1sec a 1/15 (di giorno) Sensibilità ISO: 100-400 (di notte), 50 (di giorno) Altri parametri: Di serie
Le principali informazioni sono riportate senza nessuna pretesa di completezza, all'unico scopo di sottolineare la gravità del pericolo che il fulmine può rappresentare.
Si suggerisce a chi volesse maggiori informazioni o a chi avesse subito danni da fulminazione di contattare il proprio medico di fiducia o un centro medico specializzato.
Il corpo umano può essere soggetto a fulminazione diretta, sia principale che secondaria, o a fulminazione indiretta per corrente di ritorno nel terreno.
Gli effetti della fulminazione diretta sono ovviamente i più gravi, portando a volte fino alla morte.
di Riccardo di Nasso
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Fulmine nube-terra
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