Me pareció interesante compartir estos conceptos básicos relacionados con las tormentas eléctricas. Con pocas palabras y un breve tiempo de lectura, se obtiene una visión general de cómo se producen las tormentas eléctricas y cuáles son sus componentes. Espero lo disfrutes tanto como yo.
La mayoría de las tormentas eléctricas se forman por un ciclo de tres etapas:
- Etapa Cumulus
- Etapa Madura
- Etapa de Disipación
Etapa Cumulus: el sol calienta la superficie de la Tierra durante el día y el calor de la superficie calienta el aire cercano. Como el aire caliente es más ligero que el aire fresco, comienza a elevarse (conocido como corriente ascendente). Si el aire es húmedo, entonces el aire caliente se condensa en una nube cumulus. La nube continuará creciendo mientras haya aire cálido ascendiendo.
Etapa Madura: cuando la nube cumulus se hace muy grande, el agua en ella se hace muy pesada. Gotas de lluvia comienzan a caer por la nube cuando el aire ascendente ya no puede sostenerlas. Mientras, aire frío comienza a entrar en la nube. Como el aire frío es más pesado que el aire caliente, comienza a descender en la nube (conocido como corriente descendente). La corriente descendente arrastra la pesada agua hacia abajo, provocando lluvia. Esta nube se ha convertido en una nube cumulonimbus porque tiene una corriente ascendente, una corriente descendente, y lluvia. Comienzan a ocurrir truenos y rayos, junto a fuerte lluvia. La cumulonimbus es ahora una celda de tormenta.
Etapa de Disipación: después de unos 30 minutos, la tormenta comienza a disiparse. Esto ocurre cuando la corriente descendente empieza a dominar sobre la ascendente. Como el aire caliente ya no puede elevarse, no se pueden formar más gotas de lluvias. La tormenta desaparece con una lluvia débil mientras las nubes desaparecen de abajo hacia arriba.
El proceso completo demora cerca de una hora para tormentas ordinarias. Tormentas superceldas son mucho mayores y más poderosas, y duran varias horas.
¿Qué es lo que hay que saber sobre las cumulonimbus? ¿Qué pasa dentro de esa nube?
La palabra cumulusnimbus proviene del latín y significa “cumulus”: amontonamiento, conjunto y “nimbus” lluvia. La nube cumulonimbus es por excelencia la nube que provoca las tormentas y con ello, la única capaz de producir actividad eléctrica y fenómenos más destructivos tales como ráfagas de viento, granizo y tornados.
Una vez formada, esta nube actúa como una gran pila, acumulando carga eléctrica positiva en su cima (que en regiones tropicales puede alcanzar los 18 kilómetros de altura) y carga negativa en su base (que puede estar a relativa cercanía con la superficie).
Además, es fundamental el hecho de que esta nube presenta serios inconvenientes para la aviación en general, por el hecho de que en su interior presenta dos tipos de corrientes de aire: una que sube y una que baja. Ambas corrientes pueden alcanzar o superar velocidades de 100 km/h. La parte más alta de esta nube está formada exclusivamente por cristales de hielo, en su parte media pueden convivir gotas de agua con cristales de hielo y en su parte inferior presenta agua en estado líquido.
Mientras la nube encuentra a su paso condiciones apropiadas para seguir creciendo lo seguirá haciendo (esto es, que la “burbuja” de aire que asciende se mantenga más caliente que su entorno). Pero al momento que el aire ascendente choca con la parte más alta de la troposfera (llamada tropopausa) la temperatura del aire comienza a ascender nuevamente por lo que la nube desiste en su crecimiento y comienza a extenderse hacia los costados, formando así la típica terminación en forma de yunque de herrero.
¿Qué son los rayos? ¿Cómo se forman? ¿Cómo se separan las cargas eléctricas?
Como se mencionó anteriormente, la parte superior de la nube presenta únicamente agua en estado sólido (nieve o granizo), mientras que la parte baja presenta gotas en estado líquido. Las corrientes de aire ascendente y descendente provocan que todas las partículas se desplacen a lo largo de la nube y choquen entre ellas, provocando la electrificación de la nube.
Una vez que las cargas positivas y negativas se depositan cada una en su ubicación dentro de la nube, toda esa energía debe ser liberada de alguna forma y eso es lo que vemos como relámpago (cuando ocurre dentro de la nube) y rayo (cuando el impacto es fuera de la nube, generalmente a tierra). Existen varios tipos de rayos: nube-nube, nube-aire, nube-tierra, tierra-nube (generalmente estos últimos suceden desde las puntas de las antenas por ejemplo que poseen carga positiva y viajan hasta la base de la nube que posee carga negativa, son los menos frecuentes).
¿Es verdad que los relámpagos tienen distintos colores según el ambiente?
Si, es verdad. Se dice que los rayos con coloración rojiza o anaranjada se dan en un entorno en que el aire se encuentra relativamente seco y los rayos con coloración azul o violeta se dan en ambientes sumamente húmedos y saturados. El granizo no tiene nada que ver en la coloración de los relámpagos y rayos.
¿Qué son los truenos? ¿Cómo se forman?
Cuando un rayo o relámpago ocurre, calienta el aire que lo rodea inmediatamente a una temperatura cercana a los 27.000°C. El trueno es el cambio brusco de presión que se produce al chocar semejante temperatura con el aire más frío de su entorno. Un trueno es audible hasta una distancia de 30 kilómetros.
Fuentes: Ventanas al Universo y Met-BA.
