La mayoría de los rayos del mundo
Un rayo es una descarga eléctrica entre la atmósfera y el suelo. La mayoría se origina en una nube cumulonimbo y termina en el suelo, lo que se denomina rayo nube-tierra (CG). Un tipo de rayo menos común, el rayo tierra-nube (GC), es un rayo de propagación ascendente que se inicia desde un objeto alto conectado a tierra y llega a las nubes. Alrededor del 69% de todos los rayos que se producen en el mundo son impactos entre la atmósfera y los objetos conectados a tierra. La mayoría son rayos intra-nube (IC) y de nube a nube (CC), en los que las descargas sólo se producen en la parte alta de la atmósfera[1][2] Los rayos alcanzan a la media de los aviones comerciales al menos una vez al año, pero la ingeniería y el diseño modernos hacen que esto rara vez sea un problema. El movimiento de las aeronaves a través de las nubes puede incluso provocar la caída de rayos[3].
Un evento de rayo es un “flash”, que es un proceso complejo, de múltiples etapas, algunas de las cuales no se entienden completamente. La mayoría de los relámpagos CG sólo “golpean” un lugar físico, denominado “terminación”. El canal conductor primario, la luz brillante que puede verse y que se denomina “impacto”, sólo tiene unos dos centímetros de diámetro, pero debido a su extrema brillantez, a menudo parece mucho más grande para el ojo humano y en las fotografías. Las descargas de rayos suelen tener una longitud de varios kilómetros, pero algunos tipos de descargas horizontales pueden tener una longitud de más de decenas de kilómetros. El destello completo dura sólo una fracción de segundo.
Golpeado por un rayo
En la India no se hace un seguimiento de los rayos, y los científicos no disponen de suficientes datos para trabajar con ellos. A menudo, las medidas de seguridad y las precauciones contra los rayos no reciben tanta publicidad como otras catástrofes naturales, como los terremotos.
Y sin embargo, los rayos siguen siendo uno de los fenómenos atmosféricos menos estudiados en el país. Sólo un grupo de científicos, en el Instituto Indio de Gestión Tropical (IITM) de Pune, trabaja a tiempo completo sobre las tormentas eléctricas y los rayos.
En la India no se hace un seguimiento de los rayos, y los científicos no disponen de suficientes datos para trabajar. A menudo, las medidas de seguridad y las precauciones contra los rayos no reciben tanta publicidad como otras catástrofes naturales, como los terremotos.
Cada año se producen varios miles de tormentas eléctricas en la India. En cada una de ellas pueden caer varios rayos, a veces más de un centenar. El Dr. Sunil Pawar, del IITM, afirma que los incidentes con rayos han mostrado una tendencia creciente en los últimos 20 años, especialmente cerca de las estribaciones del Himalaya.
Potencia del rayo
Los rayos son el elemento más espectacular de una tormenta eléctrica. De hecho, de ahí viene el nombre de las tormentas eléctricas. Un momento, ¿qué tiene que ver el trueno con el rayo? Pues que los rayos provocan los truenos.
El rayo es una descarga de electricidad. Un solo rayo puede calentar el aire que lo rodea hasta 30.000 °C. Este calentamiento extremo hace que el aire se expanda de forma explosiva. La expansión crea una onda de choque que se convierte en una estruendosa onda sonora, conocida como trueno.
Cuando los cristales de hielo de las nubes de tormenta suben y bajan en el aire turbulento, chocan entre sí. Las pequeñas partículas cargadas negativamente, llamadas electrones, se desprenden de algunos hielos y se añaden a otros al chocar entre sí. Esto separa las cargas positivas (+) y negativas (-) de la nube. La parte superior de la nube se carga positivamente mientras que la base de la nube se carga negativamente.
Como los opuestos se atraen, la carga negativa de la parte inferior de la nube de tormenta quiere unirse a la carga positiva del suelo. Una vez que la carga negativa en la base de la nube es lo suficientemente grande, un flujo de carga negativa llamado líder escalonado se precipita hacia la Tierra. Las cargas positivas de la tierra son atraídas por el líder escalonado, por lo que la carga positiva fluye hacia arriba desde la tierra. Cuando el líder escalonado y la carga positiva se encuentran, una fuerte corriente eléctrica transporta la carga positiva hacia la nube. Esta corriente eléctrica se conoce como carrera de retorno. Lo vemos como el destello brillante de un rayo.
Frecuencia de los rayos
Los rayos son chispas gigantes de electricidad en la atmósfera entre las nubes, el aire o el suelo. En las primeras etapas del desarrollo, el aire actúa como aislante entre las cargas positivas y negativas de la nube y entre la nube y el suelo. Cuando las cargas opuestas se acumulan lo suficiente, esta capacidad aislante del aire se rompe y se produce una rápida descarga de electricidad que conocemos como rayo. (El proceso real de ruptura aún no se conoce bien.) La ruptura del aire crea iones y electrones libres que se desplazan por el canal conductor. Este flujo de corriente iguala temporalmente las regiones cargadas de la atmósfera hasta que las cargas opuestas vuelven a acumularse.
Los relámpagos de las tormentas eléctricas comienzan en un fuerte campo eléctrico entre cargas opuestas dentro de la nube de la tormenta, y pueden permanecer completamente dentro de la nube (relámpagos intra-nube) cuando las regiones de carga son de fuerza similar (equilibradas) o pueden llegar al suelo (relámpagos nube-tierra) cuando una de las regiones es mucho más fuerte que la otra (desequilibrada).