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25 de enero de 2011

La tormenta eléctrica

Las tormentas eléctricas se generan a partir de la presencia de ciertas nubes llamadas cumulonimbo, que se forman generalmente a corta y mediana distancia de la tierra y son de intensa condensación.

Base de una tormenta en Enschede, Holanda. (Crédito: Wikimedia Commons)

Estas nubes son particulares porque contienen, en diversos sectores internos, distintas cargas eléctricas. Como resultado, suelen producirse corriente eléctrica dentro de la misma nube, o con otra nube vecina, o incluso entre la parte inferior de una nube cargada negativamente y la tierra.

Al darse este fenómeno natural de descarga eléctrica nos hallamos frente a un tormenta eléctrica, cuyos elementos más característicos son:

-Rayo: es la descarga electroestática propiamente dicha que se genera en las nubes cumulonimbo

-Relámpago: es el resplandor visible del rayo, la enorme cantidad de energía que se descarga lo hace en forma de luz

-Trueno: es el sonido provocado por la onda de choque que causa la descarga eléctrica

Durante las tormentas eléctricas se pueden observar tres tipos de relámpagos, que se dan entre dos polos eléctricos.

1) Rayo nube-tierra: es uno de los más comunes, la descarga eléctrica comienza en la nube y desciende hasta terminar en la tierra

2) Rayo tierra-nube: mucho más raro, pero posible, puede darse el caso inverso, donde el rayo se origina en un polo negativo de la tierra para descargarse en una nube con carga positiva

3) Rayo entre/intra nubes: el relámpago más común que vemos es el que se desata entre nubes vecinas, o incluso dentro de la misma nube, a la que muchas veces vemos centellear sin mostrar los rayos que se desatan dentro de ella, entre los sectores con cargas eléctricas opuestas.

Las longitudes medias de un relámpago en el momento de brillar son de 1 a 2 km en Europa, en las regiones ecuatoriales van de los 2 a los 3km, aunque la formación de las cumulonimbo son más frecuentes en las zonas templadas alrededor de un frente frío, cerca de los océanos donde la brisa del mar provee energía a la tormenta.

Nube cumulonimbus capillatus incus (Crédito: Wikimedia Commons)

La caída de tensión a lo largo de la trayectoria de un relámpago es de 20 a 50 millones de voltios, y la intensidad de la corriente que se origina es de unos 20.000 amperios (A).

Las tormentas pueden manifestarse o bien en una única y misma masa de aire (la masa de aire tempestuosa), o bien en la capa límite que existe entre dos masas distintas de aire (el frente tempestuoso).

En el primer caso, la masa de aire tempestuosa, se origina generalmente por un calentamiento local bastante intenso del suelo (tempestad de calor, un fenómeno local), por la inestabilidad del aire, o incluso por una influencia orográfica.

En el segundo caso, el temporal frontal se presenta en dos aspectos: el temporal de frente cálido, y el de frente frío (generalmente muy violento).

Si bien los rayos y las tormentas eléctricas suponen una amenaza inmediata para la vida cada vez que se desata tremenda cantidad de millones de voltios sobre la tierra, no hay que perder de vista que, que a través de este fenómeno natural, se generan nuevas partículas de ozono en el aire, necesarias para renovar la capa de la atmósfera terrestre dañada por la actividad humana, uno de los pilares de la vida en la Tierra.

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