¿Por qué se producen los rayos?
La potente y natural descarga de los rayos en una tormenta se produce entre las nubes y la superficie terrestre. Está también puede ser producida entre dos nubes. La luz que se refleja y que acompaña al rayo se le conoce como relámpago. El sonido que este produce es por la onda de choque producido por la descarga eléctrica llamado trueno.
En el siguiente artículo de porque-se.com vamos a evaluar las diferentes condiciones para que un rayo se forme y como puede darse en condiciones especiales, como por ejemplo en una tormenta de nieve.
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Como se forman los rayos
Los rayos son producidos por la interacción entre las partículas positivas y negativas. Pero, la verdadera pregunta es ¿cómo se electrifica una célula tormentosa? Por arriba de los 5000 metros de altura las partículas de granizo que se forman chocan con los cristales de hielo. Los granizos adquieren carga positiva y los cristales carga negativa. Inferior a esta altura ocurre lo contrario.
Es así como los cristales de hielo presentes dentro del cumulonimbo y más ligeros que el granizo son arrastrados hacia la cima de cumulonimbo. Luego se forma una región de carga positiva entre los 8 y 10 km de altura. Mientras que a unos 5 km de altura se acumula la carga negativa. Así se origina un polo positivo en la cima y uno negativo en la parte inferior.
Como consecuencia se produce una diferencia de potencial eléctrico tanto dentro de la nube. Donde pueden producirse rayos. La tierra se carga positivamente y se produce una descarga eléctrica: el rayo. Estos rayos son los negativos, pero también existen los positivos. Los que llevan carga positiva entre la nube y la tierra, aunque son menos frecuentes. La energía que libera un rayo no es en sí misma muy elevada. Sin embargo, al ocurrir en una fracción de segundo su potencia es considerable.
Diariamente se producen en todo el planeta alrededor de unas 44.000 tormentas y un número de rayos estimado de 8.600.000, unos 100 por segundo. De lo que se puede deducir una densidad media anual de rayos para todo el mundo de 6 rayos / km2 al año.
¿Cómo se produce una tormenta de nieve con rayos?
Este es un fenómeno que puede ocurrir con total normalidad. Viendo algunos casos que han sucedido solamente en los Estados Unidos, entre 1961 y 1990, se han registrado unas 229 tormentas de nieve con rayos. Estas ocurren con más frecuencia al final del invierno y al principio de la primavera. Debido a la presencia de marcados gradientes de temperatura y vientos fuertes en la alta atmósfera ocurre esto.
Para que podamos entender mejor cómo se producen las descargas eléctricas se tiene que conocer qué elementos la componen. Estos son:
1. Humedad
En este periodo la troposfera se encuentra llena de aire húmedo y caliente. Por encima el aire es frío y tiene muchos cristales de hielo. Al ascender el aire caliente el vapor de agua que contiene el aire se condensa en gotas de agua líquida. Una vez que rozan estas gotas de agua con los cristales de hielo que hay arriba se crea un campo eléctrico en la nube.
Las cargas eléctricas positivas se van acumulando en la parte superior de la nube y las negativas en la parte inferior. Cuando la diferencia entre la carga positiva superior y la negativa inferior es suficientemente significativa se produce un relámpago. Como el aire del invierno no contiene mucha humedad, este no es favorable para que se produzcan tormentas eléctricas.
2. Inestabilidad
Esta se produce normalmente cuando el aire cálido cerca de la superficie de la tierra se eleva debido a la convección. En verano esto sucede en un día soleado cuando el suelo se vuelve tan cálido que calienta el aire que tiene encima. En la medida que el aire cálido se eleva desciende aire frío para ocupar su lugar. Entonces cuando las fuertes corrientes de aire ascendentes llegan a la parte superior de la troposfera, el aire se enfría y se condensa.
En el invierno por las temperaturas frías hace que la superficie se caliente meno. Hay menos convección y así pocas las oportunidades de que se produzcan una tormenta.
El fenómeno atmosférico de las tormentas o relampagos
El fenómeno atmosférico que muchos temen y otros están deseosos de que ocurra, las tormentas llevan consigo lluvias, vientos, relámpagos, truenos y rayos. Se consideran todo un espectáculo visual con los relámpagos y rayos, y también auditivo gracias a los truenos.
Es posible que muchos de ustedes se hayan preguntado cómo se forman los rayos en las tormentas, probablemente uno de los fenómenos naturales más impactante que la naturaleza nos brinda y además nada exclusivo, ya que unos 100 rayos golpean a la tierra cada segundo.