Un fulmine è il trasferimento di una sorta di grande scintilla d'energia dalle nuvole al terreno, o da una nuvola ad un'altra. La carica elettrica è generata da violenti moti verticali d'aria all'interno delle nubi temporalesche (cumulonembi), che possono anche produrre rovesci di pioggia o grandine e venti turbolenti. Per dettagliate informazioni sui temporali si consiglia il sito fenomenitemporaleschi.it ed il libro "Temporali e tornado".

Una nube temporalesca può produrre molti lampi di luce durante la sua vita di alcune ore. I fulmini sono più frequenti nelle regioni equatoriali e sulle terre emerse perchè i temporali sono spesso innescati dal riscaldamento dell'aria su un terreno caldo.

L'accurata localizzazione dei fulmini è importante per la sicurezza pubblica. Oltre all'ovvio pericolo rappresentato da un fulmine in sè, i temporali possono produrre intense precipitazioni, raffiche di vento, turbolenza e forti variazioni di velocità ed intensità del vento con la quota (wind shear verticale). Tutto ciò crea preoccupazione a molte attività umane come l'aviazione, l'industria delle costruzioni, etc.

I fulmini che si verificano durante i temporali emettono onde elettromagnetiche su un vasto intervallo di frequenze radio che si diffondono in atmosfera come le onde circolari prodotte dal lancio di un sasso in uno stagno. Già con un comune apparecchio radiofonico in onde medie si può udire il suono dei fulmini scagliati durante un vicino temporale. Questi suoni, chiamati "SFERICHE" o "STATICHE" (dall'inglese SFERICS e STATICS), assomigliano a scoppiettii o scricchiolii.

Ascolta la registrazione radio di una sferica (tratto da radionatura.it).

Ogni fulmine produce una sferica con una forma d'onda unica e irripetibile, come se fosse un'impronta digitale. Le sferiche viaggiano attorno alla Terra praticamente senza perdere d'intensità (a parte l'inevitabile affievolimento causato dall'ampliamento del fronte d'onda con la distanza) e senza cambiare la forma d'onda. Grazie a ciò in linea di principio le sferiche si possono ricevere anche dall'altra parte del mondo.

Semplicemente "ascoltando" la sferica di un fulmine non si può risalire al luogo nel quale il fulmine si è verificato. Ma dalle misurazioni delle differenze dei tempi di ricezione di una sferica da parte di due o più ricevitori si può determinare la localizzazione geografica del fulmine con grande accuratezza.

Questo metodo di localizzazione prende il nome di metodo delle osservazioni delle differenze dei tempi di arrivo (ATD).

Ulteriori informazioni sul metodo di localizzazione sul sito del MET Office.

In Europa la principale rete di rilevamento delle fulminazioni, gestita dall'Ufficio Meteorologico della Gran Bretagna (UKMO, noto anche come MET Office), si basa sul metodo ATD applicato alle tracce radio dei fulmini sulla frequenza di circa 10 kHz.

Altre reti di rilevamento sono operative a livello europeo EUCLID e nazionale. Solo per citarne due, la rete europea EUCLID e la rete italiana CESI-SIRF.

Recentemente è stata allestita una rete di rilevamento amatoriale denominata BLITZORTUNG, che raccoglie i dati registrati da apparati non professionali gestiti da amatori. I dati vengono diffusi pubblicamente.

La rete UKMO è costituita da sette stazioni riceventi automatiche ubicate in sette diverse località: Camborne (Cornovaglia, Gran Bretagna), Lerwick (Isole Shetland, Gran Bretagna), Keflavik (Islanda), Korppoo (Finlandia), Norderney (Germania), Gibilterra, Cipro.

Le stazioni sono collegate alla stazione centrale (Beaufort Park, nei pressi di Bracknell, Gran Bretagna), dove risiedono i computers che controllano il sistema, raccolgono le tracce radio registrate dalle stazioni e calcolano le coordinate geografiche di ciascun fulmine rilevato (da almeno quattro stazioni).

Il sistema è molto efficiente, tuttavia in rare occasioni vengono rilevati falsi, che comunque vengono eliminati dai dati finali attraverso varie tecniche di correzione (in genere facilmente confrontando i dati con l'immagine IR del satellite Meteosat). L'accuratezza del rilevamento varia tra 5 (Gran Bretagna) e 20 km (Europa).

Le informazioni vengono diffuse agli utenti sotto forma di messaggi codificati. Il bollettino comunemente diffuso dal MET Office, chiamato SFUK, viene diffuso pubblicamente su internet, in formato testo secondo la codifica WMO FM-82 SFLOC. Viene aggiornato ogni 30 minuti e ogni aggiornamento contiene le osservazioni semiorarie tra i minuti 0 e 30 oppure tra i minuti 30 e 60.

Il bollettino riporta le coordinate spaziali (latitudine e longitudine geografiche espresse in gradi sessagesimali) e temporali (data e orario su Greewich) dei fulmini rilevati entro il dominio con longitudine tra 40.5° ovest e 40.5° est e latitudine tra 29.5° nord e 70.0° nord. Per la precisione viene riportato il numero di fulmini registrato in 10 minuti, classificato secondo 10 classi che vanno dalla classe 0 (1 fulmine/10') alla classe 9 (più di 81 fulmini/10').

I valori delle coordinate geografiche sono riportati con arrotondamento al mezzo grado, che alla latitudine di 45° corrispondono ad un rettangolo geografico con lati di circa 55 km lungo il meridiano e di 40 km lungo il parallelo.