EL CLIMA

martes, 23 de octubre de 2012

COMO SE PRODUCEN RAYOS Y RELAMPAGOS















Probablemente muchos de ustedes piensen que relámpago y rayo son lo mismo, pero para la ciencia son cosas bien distintas. El rayo es un fenómeno natural que ha fascinado a la humanidad desde siempre. Hoy les comentaré las distintas teorías que intentan explicar cómo se forma un relámpago, cómo se forma un rayo y darles una breve introducción al fenómeno.

Para comenzar, debemos separar el relámpago del rayo. El rayo se resume brevemente como una descarga electrostática en la atmósfera, que se produce entre entre dos nubes o una nube y la superficie. El rayo ocurre cuando la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos supera un límite de aproximadamente 30.000 voltios. Es entonces cuando se produce la ruptura dieléctrica del aire convirtiéndolo en conductor eléctrico y produciendo una  descarga eléctrica en la forma de rayo.

El relámpago es el resplandor producto de esta descarga que libera tanta energía de manera sumamente repentina, forzándola a manifestarse en parte como luz. Aun así como se produce exactamente un rayo es un proceso que la ciencia no comprende del todo y del que existen varias explicaciones (sin mencionar las consabidas controversias).

El rayo se produce así: Cuando llueve sobre la superficie terrestre, se produce evaporación natural (causada por el fenómeno de la convección), llevando hacia arriba gotas de agua, es decir, H2O. Mientras tanto, a una altura de 2,5 a 3 kilómetros donde la temperatura es de 15 a 20 grados centígrados bajo cero, se producen partículas de hielo que caen por gravedad y que chocan con las gotas de agua que suben por la evaporación. Estas fricciones y colisiones producen separación de cargas eléctricas (disociación), y se genera un campo eléctrico, es decir, fuerzas que se ejercen entre cargas, hasta que llega el momento en que se dan transferencias de cargas, conocidas como rayos.

Se puede definir el rayo como una transferencia de carga entre la nube y la tierra y entre la tierra y la nube, que también se puede dar dentro de una nube, o entre nubes, o de la nube hacia la ionósfera, fenómeno este último descubierto hace menos de diez años por la Nasa. Esto quiere decir que al mismo tiempo que un rayo comienza a bajar, hay otro rayo que comienza a subir desde la nube, el cual es conocido como “chorro azul” por su color. Se calcula que estos rayos suben de 80 a 90 kilómetros, con un diámetro superior a 10 kilómetros, y cuando están arriba, se dispersan como una fuente, tomando el color rojo, por lo que se conocen con el nombre de “dispersión roja”.

Lo que hoy se conoce científicamente como rayo nube-tierra tierra-nube se debe a que cuando el rayo que baja de la nube está muy cerca de llegar a la tierra (a unos cien metros), se produce un rayo de la tierra hacia la nube, tal como sucede al frotar una peinilla y acercarla a unos pedazos de papel que suben hacia la peinilla antes de que ésta llegue a ellos. El investigador advierte que una persona puede producir rayos hacia arriba si está muy cerca de un rayo que baja. En el encuentro entre el rayo que baja hacia la tierra y el que sube desde la tierra se produce un choque térmico, causado por un fenómeno de plasma, es decir, una alta temperatura (que puede llegar a 30.000 grados centígrados) durante la cual se ioniza complemente el aire.

Además de los rayos nube-tierra y tierra-nube, cuando el rayo comienza a bajar de la nube hacia la tierra, simultáneamente otro rayo sube de la nube hacia la ionósfera (chorro azul y luego dispersión roja), lo que muestra qué pocos sabemos de los rayos, ya que simplemente observamos un relámpago y escuchamos un trueno, y creemos que sólo eso sucede.
Hoy el rayo, dada su complejidad, se puede medir con 20 parámetros aproximadamente.

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