Sebbene molti di noi continuino a scherzare su quanto inaccurati pensiamo possano ancora essere le previsioni meteo, il fatto è che i modelli meteorologici stanno migliorando continuamente. Certe cose, tuttavia, come i fulmini , sono più difficili da prevedere. La scienza di base dietro la comprensione della formazione di un fulmine è molto consolidata e certa, ma ciò non significa che possiamo prevedere con precisione quando e dove avverranno.

Come pubblicato da ScienceMag , un nuovo studio ha elaborato un modello che potrebbe essere utile negli anni a venire per farlo. Scrivendo sul Journal of Geophysical Research: Atmospheres , il team sottolinea che è agli albori, e il modello ha alcuni difetti apparenti e patch approssimativi, ma è un solido inizio su un nuovo modo di guardare i fulmini che spesso danneggiano proprietà, aerei e persone.

I fulmini generalmente richiedono due ingredienti. In primo luogo, hanno bisogno di aria calda, in aumento o di convezione, per creare nubi temporalesche. Hanno anche bisogno che le nuvole temporalesche contengano palline ghiacciate note come graupel e la collisione di questa “pallottole” ne trasferisce la carica elettrica, creando un campo elettrico. Un fulmine si forma quando quel campo diventa abbastanza importante da dover essere riequilibrato con una scarica.

I modelli meteorologici e climatici, che dividono l’atmosfera in riquadri a griglia di una certa dimensione, hanno faticato a simulare le fulminazioni perché la loro risoluzione spaziale è troppo grossolana, in genere a circa 100 chilometri. I processi che generano nubi temporalesche  intense si verificano in una scala spesso troppo piccola affinché i computer li simulino globalmente in qualsiasi ragionevole periodo di tempo. Per fare previsioni giornaliere, i modelli climatici devono invece fare affidamento su “parametrizzazioni” molto più su scala locale per poter effettivamente avere dei risultati.

Per evitare alcune di queste ipotesi, Paul Field, scienziato presso il Met Office, il servizio meteorologico nazionale del Regno Unito con sede in Essex, insieme ai suoi colleghi, ha simulato 5 anni di fulmini in un modello globale in grado di mostrare dettagli piccoli come 10 chilometri. Ciò ha permesso loro di simulare esplicitamente i processi di formazione delle nubi convettive, sebbene dovessero ancora formulare ipotesi sulla formazione del graupel.

Anche così, il modello del team, ha individuato con precisione punti particolarmente attivi in Sud America, Africa e Asia sud-orientale, con circa 100 fulmini per chilometro quadrato all’anno. Il modello ha anche correttamente rilevato come i fulmini si verificano in genere nel pomeriggio, verso le 15:00 ora locale. Quella tempistica ha senso perché il terreno si è riscaldato a quell’ora, e l’aria più calda ha avuto il tempo di muoversi verso l’alto e formare nuvole convettive, dice Field.

Le simulazioni hanno anche riprodotto alcune particolarità poi verificabilinella realtà. Ad esempio, il nuovo modello ha mostrato con precisione come un fulmine sul Lago Vittoria in Africa si verifica alla fine della giornata. Questo effetto è dovuto al riscaldamento più lento dell’acqua del lago rispetto al terreno circostante, con il risultato di un ritardo verso l’alto della salita dell’aria più calda, dice Field. Il modello riproduceva anche il movimento quotidiano dei fulmini verso est nelle Grandi Pianure degli Stati Uniti , un modello causato dai venti prevalenti.

Queste nuove mappe delle fulminazioni potrebbero potenzialmente fornire una stima migliore delle minacce dei fulmini agli aeromobili, suggeriscono i ricercatori. Gli scienziati potrebbero usare questo modello per generare una mappa dei pericoli meteorologici per l’aviazione, afferma Field, perché le mappe esistenti sono “abbastanza grezze”.

Il lavoro potrebbe anche essere usato per prevedere come i modelli di fulmini potrebbero spostarsi in diversi scenari di cambiamenti climatici, cambiamenti che avranno un impatto sull’atmosfera terrestre