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Un fulmine è una scarica elettrostatica improvvisa che si verifica durante un temporale. Questa scarica si verifica tra regioni caricate elettricamente di una nuvola (chiamate fulmini intra-cloud o IC), tra due nuvole (fulmini CC) o tra una nuvola e il suolo (fulmini CG).

Le regioni cariche nell'atmosfera si equalizzano temporaneamente attraverso questo scarico, indicato come un colpo se colpisce un oggetto sul terreno e un lampo, se si verifica all'interno di una nuvola. Il lampo provoca luce sotto forma di plasma e suono sotto forma di tuono. I fulmini possono essere visti e non uditi quando si verificano a una distanza troppo grande per il suono da trasportare fino alla luce del colpo o del flash.

I fulmini non sono distribuiti uniformemente in tutto il pianeta, come mostrato nella mappa.

Circa il 70% dei fulmini si verifica sulla terra nei tropici dove la convezione atmosferica è la più grande. Ciò si verifica sia dalla miscela di masse d'aria più calde e più fredde, sia dalle differenze nelle concentrazioni di umidità, e generalmente si verifica ai confini tra di loro. Il flusso di correnti oceaniche calde oltre le masse terrestri più asciutte, come la Corrente del Golfo, spiega in parte l'elevata frequenza dei fulmini nel sud-est degli Stati Uniti. Poiché l'influenza di piccole o assenti masse terrestri nei vasti tratti degli oceani del mondo limita le differenze tra queste varianti nell'atmosfera, i fulmini sono notevolmente meno frequenti lì che su grandi morfologie terrestri. I poli nord e sud sono limitati nella loro copertura di temporali e pertanto risultano in aree con il minor numero di fulmini.

In generale, i lampi da nuvola a terra (CG) rappresentano solo il 25% di tutti i lampi totali in tutto il mondo. Poiché la base di un temporale è generalmente caricata negativamente, è qui che ha origine la maggior parte dei fulmini CG. Questa regione è in genere all'altitudine in cui si verifica il congelamento all'interno del cloud. Il congelamento, combinato con le collisioni tra ghiaccio e acqua, sembra essere una parte fondamentale dello sviluppo della carica iniziale e del processo di separazione. Durante le collisioni mosse dal vento, i cristalli di ghiaccio tendono a sviluppare una carica positiva, mentre una miscela più pesante e fangosa di ghiaccio e acqua (chiamata graupel) sviluppa una carica negativa. Gli aggiornamenti all'interno di una nuvola di tempesta separano i cristalli di ghiaccio più leggeri dal graupel più pesante, facendo sì che la regione superiore della nuvola accumuli una carica spaziale positiva mentre il livello inferiore accumuli una carica spaziale negativa.

Poiché la carica concentrata all'interno della nuvola deve superare le proprietà isolanti dell'aria e questo aumenta proporzionalmente alla distanza tra la nuvola e il suolo, la proporzione di attacchi CG (rispetto a nuvola-a-nuvola (CC) o in-nuvola (IC ) scarichi) diventa più grande quando la nuvola è più vicina al suolo. Ai tropici, dove il livello di congelamento è generalmente più elevato nell'atmosfera, solo il 10% dei fulmini è CG. Alla latitudine della Norvegia (circa 60 ° di latitudine nord), dove la quota di congelamento è inferiore, il 50% dei fulmini è CG.

I fulmini sono generalmente prodotti da nuvole cumulonembi, che hanno basi che sono in genere 1-2 km (0,6-1,25 miglia) dal suolo e raggiungono un'altezza massima di 15 km (9,3 mi).

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