mariuscomper.uk English

Fulgerul, măsurat în secunde

Ai numărat 9 secunde între fulger și tunet. Cât de departe a fost?

Împarte secundele la trei și afli kilometrii: nouă secunde înseamnă trei kilometri. Și partea care contează: dacă ai auzit tunetul, furtuna e destul de aproape ca să te lovească.

Numără-ți secundele
Fulger ramificat care lovește câmpia, noaptea
Fulger lângă Snyder, Texas, într-o noapte de iunie 2014. Fotografia arată ce numeri tu vara, de pe balcon: lumina ajunge instantaneu, tunetul întârzie cu trei secunde pe kilometru.Credit: Mitchel Coombs (NOAA Weather in Focus Photo Contest 2015), sursa, Public domain

Numărătoarea

Câte secunde ai numărat?

Între fulger și tunet trec secunde lungi. Alege numărul tău și vezi cercul pe harta orașului tău.

Mai întâi ghicește: ai numărat nouă secunde. Cât de departe a fost fulgerul?

Regula serviciului meteorologic național american: împarte secundele la cinci pentru mile și la trei pentru kilometri.

Fulgerul a fost la circa

3,0 kilometri

Dacă auzi tunetul, ești deja destul de aproape ca fulgerul să te poată lovi. Adăpostește-te.

București
Cercul plin arată distanța fulgerului tău. Cercul punctat arată cât de departe poate lovi un fulger de locul ploii: peste 16 kilometri (10 mile).Hartă originală. Contur: geoBoundaries (CC BY 4.0). Localități: GeoNames.

Și fără contor, regula e aceeași:

  • 3 — un kilometru
  • 9 — trei kilometri
  • 15 — cinci kilometri
  • 30 — zece kilometri

În București, ca oriunde: un fulger la nouă secunde e la trei kilometri de tine.

De unde vine regula

De ce împarți la trei

Vezi fulgerul aproape instantaneu și auzi tunetul mult mai târziu. Întârzierea e timpul în care sunetul străbate aerul până la tine.

Sunetul străbate aerul cu 344 de metri pe secundă la 20 de grade și cu 331,5 de metri pe secundă la zero grade. Un kilometru îi ia 2,91 secunde vara și 3,02 secunde iarna. De aceea regula spune trei: iarna e exactă, vara rotunjește cu vreo trei procente sub distanța reală.

Cele două viteze ale sunetului, la scară. Lumina e de aproape 900.000 de ori mai rapidă și nu încape pe scară.Grafic original. Date: HyperPhysics, NIST.

Lumina nu te pune să aștepți. Cu 299.792.458 de metri pe secundă, parcurge trei kilometri în 10 milionimi de secundă. Ce numeri tu e doar drumul sunetului.

Regula presupune că sunetul merge drept, cu aceeași viteză tot drumul. Temperatura schimbă viteza, cum vezi mai sus, iar număratul din cap nu e un cronometru. Ia rezultatul drept ce este: o aproximare bună.

Mai fierbinte decât Soarele

Cât de fierbinte e un fulger?

Ghicește, apoi verifică-te pe bare: aerul din jurul fulgerului, față de suprafața Soarelui, e mai fierbinte sau mai rece?

Cele două temperaturi, la scară. Serviciul american dă 50.000 de grade Fahrenheit pentru aerul din jurul fulgerului și spune că e de cinci ori cât suprafața Soarelui.Grafic original. Date: NWS, NASA.

Serviciul american spune că aerul din jurul fulgerului ajunge la 50.000 de grade Fahrenheit, adică 27.760 de grade Celsius. Suprafața Soarelui are vreo 5.500 de grade. Împarte și obții cinci.

Cu o precizare pe care tot el o face: fulgerul însuși n-are temperatură, fiindcă e o mișcare de sarcini electrice. Ce se încinge e aerul străbătut.

Când fulgerul lovește un copac, căldura preface apa din lemn în abur pe loc, iar copacul poate plesni sau își poate pierde o fâșie de scoarță.

Fulgerul peste România

Unde cad cele mai multe fulgere?

Între 2010 și 2022, aparatele au prins în medie 760.000 de fulgere pe an deasupra României. Cele mai multe cad peste Carpații Meridionali, cele mai puține la est și sud-est.

  • Cel mai mult: maxim cam 6,5 (Carpații Meridionali)
  • Mult: peste 4,5 (vestul și poalele Meridionalilor)
  • Mijlociu: între 3 și 4,5
  • Cel mai puțin: sub 3 (estul și sud-estul)

fulgere pe kilometru pătrat pe an

Zone orientative după valorile publicate de Cristian și colab. 2024. Niciun studiu publicat nu dă valori pe județe, așa că harta nu colorează județe.

Hartă originală. Zone după Cristian și colab. 2024. Contur: geoBoundaries (CC BY 4.0).

Trei sferturi dintre fulgere cad între iunie și august, cu vârful în iunie: 32,5% din totalul anului. Iarna, între decembrie și februarie, cad 0,027%, atât de puține că pe grafic nici nu se văd. Sezonul furtunilor ține din mai până în septembrie, iar ora de vârf e după-amiaza, în jurul orelor 15–16.

Anul cu cele mai multe fulgere din perioada măsurată a fost 2010, cu circa 1,1 milioane. Într-un an obișnuit, în miezul verii cad cam 6.200 de fulgere pe zi.

Împărțirea anului după Cristian și colab. 2024: iarna 0,027%, primăvara cu toamna 25,0%, vara 75%, din care iunie singur 32,5%.Grafic original. Date: Cristian și colab. 2024.

Pe pagina asta apar două totaluri anuale: 440.000 și 760.000. Nu e o creștere. Primul numără doar fulgerele care ating pământul, între 2003 și 2007 (fără 2006). Al doilea le adaugă și pe cele dintre nori, între 2010 și 2022. Cantități diferite, perioade diferite.

Lovește de două ori

Fulgerul care se întoarce în același loc

Zicala spune că fulgerul nu lovește de două ori în același loc. Aparatele spun altceva: locurile înalte și izolate sunt lovite iar și iar.

Clădirea Empire State din New York e lovită cam de 25 de ori pe an, adică aproape o dată la două săptămâni.

Fulger care lovește Turnul Eiffel, într-o fotografie din 1902
Fulger peste Turnul Eiffel, 3 iunie 1902, ora 21:20. Una dintre primele fotografii cu fulgere dintr-un oraș, făcută de pictorul și fotograful francez Gabriel Loppé.Credit: Gabriel Loppé, sursa, Public domain

Un turn instrumentat nu e un acoperiș obișnuit, iar numărul de 25 nu spune cât de des e lovită o casă. Dovedește doar că loviturile repetate se întâmplă.

La adăpost

Ce faci când începe furtuna

Regulile de mai jos sunt ale Inspectoratului General pentru Situații de Urgență, cuvânt cu cuvânt. Am îndreptat o singură literă greșită din pliant.

  1. Întrerupeți orice activități în aer liber.
  2. Intrați în locuință, într-o construcție ori într-un autoturism (deși s-ar putea să fiți rănit în cazul în care trăsnetul lovește mașina, sunteți mult mai protejat în interiorul vehiculului decât în exterior).
  3. Închideți ferestrele și ușile.
  4. Deconectați de la rețea aparatele și alte echipamente electrice, de exemplu computerele și aparatele de aer condiționat. Acestea pot fi defectate ca urmare a descărcărilor electrice atmosferice.
  5. Evitați: obiectele înalte, precum un copac înalt izolat în spațiu deschis, câmpurile, plajele sau ambarcațiunile pe apă, obiectele metalice (utilaje agricole, stâlpi, echipamente de fermă, motociclete, biciclete, etc.).
  6. Dacă nu ați reușit să vă adăpostiți și simțiți că părul vi s-a electrizat, este un indiciu că există pericolul unui trăsnet. Așezați-vă ghemuit, puneți-vă mâinile pe urechi și cap, lipiți călcâiele!
  7. Dacă vă aflați în pădure, căutați adăpost într-o zonă cu copaci mai puțin înalți.
  8. Dacă sunteți într-un spațiu deschis, deplasați-vă spre o zonă joasă (o vale).
  9. Dacă sunteți pe un lac, ajungeți la mal de urgență și adăpostiți-vă imediat.
  10. Dacă sunteți un grup, mențineți minim 5 metri distanță față de alte persoane.
  11. Dacă ați identificat persoane inconștiente, lovite de trăsnet: Solicitați imediat ajutor medical la numărul de urgență 112 !

Americanii adaugă o regulă despre statul la adăpost: 30 de minute după ultimul tunet.

Între 1999 și 2015, România a înregistrat 724 de morți din cauza trăsnetului, în medie 42,6 pe an. Numărul mediu pe an a scăzut de la 65, între 1999 și 2003, la 23,2, între 2011 și 2015, adică cu aproape două treimi, dar rămâne una dintre cele mai ridicate rate din Europa. Majoritatea victimelor, 78%, erau oameni de la țară.

Jocul

Adevărat sau fals: opt întrebări

Opt afirmații, fiecare dovedită de sursele paginii. Răspunde, apoi trimite scorul mai departe.

Toate întrebările, cu răspunsuri:

  • Fals. Fulgerul nu lovește niciodată de două ori în același loc. Ba lovește. Clădirea Empire State e lovită cam de 25 de ori pe an. NOAA
  • Adevărat. Dacă numeri 15 secunde până la tunet, fulgerul a fost la circa cinci kilometri. 15 împărțit la 3 face 5. Chiar exemplul din ghidul american. NOAA
  • Adevărat. Aerul din jurul fulgerului poate ajunge mai fierbinte decât suprafața Soarelui. 27.760 de grade față de 5.500: de cinci ori mai fierbinte. NWS
  • Adevărat. Trei sferturi dintre fulgerele din România cad vara. Cam 75% cad între iunie și august, cu vârful în iunie. Cristian și colab. 2024
  • Fals. Sub un copac înalt ești la adăpost de trăsnet. E al doilea cel mai periculos loc, după câmpul deschis. NOAA
  • Fals. Pe cineva lovit de trăsnet nu ai voie să-l atingi. Corpul nu păstrează curentul. Sună la 112 și ajută. NOAA
  • Adevărat. Dacă auzi tunetul, fulgerul te poate lovi chiar dacă deasupra ta e senin. Tunetul auzit înseamnă că ești destul de aproape. NOAA
  • Fals. Cele mai multe fulgere din România cad iarna. Iarna cad 0,027%. Aproape nimic. Cristian și colab. 2024

Onestitate

Ce nu pot spune sursele

Cinci lucruri pe care pagina asta nu le știe, deși ar fi vrut.

  1. Nicio hartă de pe pagină nu dă valori pe județe, fiindcă niciun studiu nu publică valori pe județe. Zonele sunt orientative, după cele trei benzi din literatură.
  2. Pagina nu spune de la ce distanță maximă se aude tunetul. Nicio sursă citită nu dă un număr, iar sunetul depinde de trăsnet, de teren și de zgomotul din jur.
  3. Cele 50.000 de grade sunt valoarea pe care o dă Serviciul american pentru aerul din jurul unui fulger, nu măsurătoarea unui fulger anume. Trăsnetele diferă între ele.
  4. Cele 25 de lovituri pe an sunt ale unei clădiri înalte, izolate și pline de instrumente. Dovada e că loviturile repetate se întâmplă. Cât de des lovește un acoperiș obișnuit e altă socoteală.
  5. Cele 760.000 de fulgere pe an amestecă fulgerele care ating pământul cu cele dintre nori. Cele 440.000 le numără doar pe primele. Ambele depind de cât de bine prinde fiecare rețea ce cade.

Surse

De unde știm

Regula împărțirii și regulile de adăpost vin din ghidurile oficiale: americanii de la NOAA și Serviciul Național de Meteorologie, românii de la IGSU. Numerele despre România vin din două climatologii naționale, din 2010 și 2024, plus studiul deceselor din 2018.

Vitezele sunetului, viteza luminii și temperatura Soarelui vin din referințe de specialitate. Hărțile folosesc contururi deschise și localități din GeoNames. Legendă de citit o singură dată: CG înseamnă un fulger care atinge pământul, IC unul care rămâne între nori.

Siguranță

  • NOAA / National Weather Service, Jetstream — Lightning Safety noaa.gov — regula împărțirii la 3 și la 5, regula celor 30 de minute, adăpostul sigur
  • National Weather Service — How Hot Is Lightning? weather.gov — 50.000 de grade Fahrenheit, de cinci ori cât suprafața Soarelui
  • NOAA — 5 striking facts versus myths about lightning you should know (2020) noaa.gov — cele cinci mituri, Empire State Building
  • IGSU — Furtuna: reguli de protecție igsu.ro — regulile citate pe pagină, cuvânt cu cuvânt

Fulgerul peste România

  • Cristian, Zuzeac, Ciocan, Iorga, Antonescu 2024 — A thunderstorm climatology of Romania (1941–2022), Romanian Reports in Physics 76: 710 rrp.nipne.ro — 760.000 de fulgere pe an, zonele, anotimpul, ora de vârf
  • Antonescu, Burcea 2010 — A cloud-to-ground lightning climatology for Romania, Monthly Weather Review 138: 579–591 doi — prima climatologie RNLDN: peste 1,75 milioane de fulgere
  • Antonescu, Carbunaru 2018 — Lightning-related fatalities in Romania from 1999 to 2015, Weather, Climate, and Society 10(2) doi — 724 de morți între 1999 și 2015; media anuală de la 65 la 23,2

Fizică

  • R. Nave, HyperPhysics — Speed of Sound in Air (Georgia State University) hyperphysics — 331,5 de metri pe secundă la 0 °C, 344 la 20 °C
  • NIST — CODATA 2022: speed of light in vacuum nist.gov — 299.792.458 de metri pe secundă, exact
  • NASA Science — Sun facts nasa.gov — suprafața Soarelui: circa 5.500 de grade Celsius

Date și imagini

  • GeoNames — cities1000 (CC BY 4.0) geonames.org — 4.292 de localități românești cu peste 1.000 de locuitori
  • geoBoundaries — contururile ROU ADM0/ADM1 (CC BY 4.0, Banca Mondială / ANCPI) geoboundaries.org — conturul țării și al județelor de pe hărți
  • Fotografia furtunii: NOAA National Weather Service (domeniul public), prin Wikimedia Commons commons — fulger lângă Snyder, Texas, iunie 2014
  • Fotografia Turnului Eiffel: Gabriel Loppé, 1902 (domeniul public), prin Wikimedia Commons commons — fulger peste Turnul Eiffel, 3 iunie 1902