Controluce - Figure per descrivere
descrivere posti
L'immagine
Frequenza dei lampi su scala globale
In ogni istante, nell’atmosfera sono in corso circa 2000 temporali, in ognuno dei quali, seppur a diverso ritmo, si producono fortissime scariche elettriche.
Secondo la teoria attualmente più condivisa, la differenza di potenziale all’origine di queste scariche (che possono essere di vario tipo) è causata dalla separazione tra le diverse classi dimensionali degli aggregati di molecole d’acqua sospese nell’atmosfera.
I cristalli di ghiaccio più piccoli, urtandosi con quelli più grossi cedono loro una carica negativa. Le cariche negative scendono così verso il basso a causa della forza di gravità, mentre quelle positive vengono portate in alto dai moti convettivi di risalita.
La mappa della distribuzione mondiale delle frequenze dei fulmini (dall'aprile 1995 al febbraio 2003) indica sopra quali zone del globo si producano nell’atmosfera le maggiori differenze di potenziale. Queste zone corrispondono alla fascia equatoriale (più tecnicamente ITCZ, Inter-tropical Convergence Zone) e al parallelo 60°, dove si incontrano correnti umide in risalita (mentre attorno al parallelo 30° si incontrano correnti fredde e secche in discesa che danno luogo alla formazione di numerosi deserti).
Nell’immagine si può anche notare una buona sovrapposizione dei valori di più alta frequenza di fulmini con le aree dei principali continenti. Non perché i fulmini siano attratti dalla terra ferma, ma piuttosto perché sopra gli oceani le correnti di risalita sono molto meno forti che all’interno dei continenti.
Secondo la teoria attualmente più condivisa, la differenza di potenziale all’origine di queste scariche (che possono essere di vario tipo) è causata dalla separazione tra le diverse classi dimensionali degli aggregati di molecole d’acqua sospese nell’atmosfera.
I cristalli di ghiaccio più piccoli, urtandosi con quelli più grossi cedono loro una carica negativa. Le cariche negative scendono così verso il basso a causa della forza di gravità, mentre quelle positive vengono portate in alto dai moti convettivi di risalita.
La mappa della distribuzione mondiale delle frequenze dei fulmini (dall'aprile 1995 al febbraio 2003) indica sopra quali zone del globo si producano nell’atmosfera le maggiori differenze di potenziale. Queste zone corrispondono alla fascia equatoriale (più tecnicamente ITCZ, Inter-tropical Convergence Zone) e al parallelo 60°, dove si incontrano correnti umide in risalita (mentre attorno al parallelo 30° si incontrano correnti fredde e secche in discesa che danno luogo alla formazione di numerosi deserti).
Nell’immagine si può anche notare una buona sovrapposizione dei valori di più alta frequenza di fulmini con le aree dei principali continenti. Non perché i fulmini siano attratti dalla terra ferma, ma piuttosto perché sopra gli oceani le correnti di risalita sono molto meno forti che all’interno dei continenti.
La tecnica
Visualizzazione di dati rilevati dal satellite (sensori LIS e OTD)
I fulmini sono un fenomeno meteorologico proverbialmente rapido e imprevedibile. Fotografando i fulmini si è potuto iniziare a studiare la struttura della scarica. Per comprendere in che condizioni si producano le scariche è invece necessario considerarne la distribuzione. Per lo studio della distribuzione dei fulmini su scala nazionale, ci si avvale di reti di rivelatori situati a terra. Queste reti non sono però sufficientemente distribuite nei diversi territori (e tantomeno sulla superficie degli oceani) per garantire una copertura su scala globale.
La mappa in figura è stata realizzata collazionando i dati rilevati da due strumenti a bordo di due diversi satelliti in orbita non geostazionaria. I satelliti hanno sorvolato la superficie del pianeta raccogliendo per ogni giro informazioni su una striscia di superficie terrestre larga qualche centinaio di chilometri. Uno stesso punto rimaneva nel campo di vista del sensore solo per alcune decine di secondi. Questo breve tempo è stato comunque sufficiente perché i due strumenti registrassero la localizzazione di decine di milioni di scariche fornendo la base per elaborazioni statistiche che hanno portato alla ricostruzione della mappa.
Il primo strumento si chiama OTD (Optical Transient Detector) ed è stato lanciato in orbita nel 1995 a 710 km di quota. è sensibile alla variazione improvvisa di luminosità di ogni punto della superficie terrestre (anche di quella illuminata dal Sole) con un campo di vista di 1300 kmq.
Il secondo strumento è montato a bordo dell’osservatorio spaziale TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), lanciato in orbita nel 1998 a soli 350 km di quota. Questo strumento si chiama LIS (Lightning Imaging Sensor) e ha un campo di vista di soli 600 kmq. Ogni punto della superficie viene osservato per soli 80 secondi.
La mappa in figura è stata realizzata collazionando i dati rilevati da due strumenti a bordo di due diversi satelliti in orbita non geostazionaria. I satelliti hanno sorvolato la superficie del pianeta raccogliendo per ogni giro informazioni su una striscia di superficie terrestre larga qualche centinaio di chilometri. Uno stesso punto rimaneva nel campo di vista del sensore solo per alcune decine di secondi. Questo breve tempo è stato comunque sufficiente perché i due strumenti registrassero la localizzazione di decine di milioni di scariche fornendo la base per elaborazioni statistiche che hanno portato alla ricostruzione della mappa.
Il primo strumento si chiama OTD (Optical Transient Detector) ed è stato lanciato in orbita nel 1995 a 710 km di quota. è sensibile alla variazione improvvisa di luminosità di ogni punto della superficie terrestre (anche di quella illuminata dal Sole) con un campo di vista di 1300 kmq.
Il secondo strumento è montato a bordo dell’osservatorio spaziale TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), lanciato in orbita nel 1998 a soli 350 km di quota. Questo strumento si chiama LIS (Lightning Imaging Sensor) e ha un campo di vista di soli 600 kmq. Ogni punto della superficie viene osservato per soli 80 secondi.
Cos'e' controluce
Controluce è una raccolta di immagini scientifiche provenienti dai laboratori di ricerca.
La scienza procede per modelli e anche per immagini. L'osservazione dei fenomeni, gli esperimenti di laboratorio, l'intuizione matematica, le simulazioni al computer utilizzano in molti casi la sintesi e la capacità evocativa di un'immagine. Sopratutto, le immagini sono un irrinunciablile ingrediente della comunicazione della scienza, sia interna che esterna a una certa disciplina.
Le immagini di Controluce vengono scelte e descritte da Ulisse con un lavoro di confronto e di dialogo con gli scienziati che le hanno prodotte. Si tratta di immagini che nascono direttamente dall'attività di ricerca, ma che hanno un alto potenziale comunicativo anche per un pubblico più ampio.
