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En un rayo el potencial eléctrico
es tan grande que el aire se convierte en conductor eléctrico... |
Centellas Tormentosas
La fascinación y temor por los fenómenos metereológicos
es un fenómeno que nos acompaña desde la antigüedad.
Los antiguos griegos, por ejemplo, asociaban los rayos con Zeus,
su dios más poderoso. Según la mitología
nórdica, el fuego producía los relámpagos
al cortar con su espada las nubes en su luja contra los dioses.
En los Estados Unidos mueren unas 100 personas al año a
causa del impacto por rayos, siendo el estado de Florida el que
presenta un mayor número de casos, un número mayor
al causado por los huracanes y tornados combinados.
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El
Rayo
El
rayo corresponde a una descarga eléctrica en la atmósfera,
que se produce entre una nube y la superficie, o entre dos nubes.
El aire, desde el punto de vista eléctrico es un buen aislante.
Sin embargo, cuando la diferencia de potencial eléctrico
entre dos puntos supera un cierto valor límite, en torno
a los 30.000 voltios, se produce la ruptura dieléctrica
de éste, haciendo que el aire sea conductor eléctrico
y se produzca una masiva descarga eléctrica en la forma
de un rayo.
En
su trayectoria, el rayo transporta corrientes eléctricas
que pueden llegar como término medio a 30.000 amperios
(en el hogar, las intensidades eléctricas están
en torno a los amperios con voltajes de 220V) durante millonésimas
de segundo con potenciales que se han llegado a estimar en valores
que sobrepasaban los 15 millones de voltios, pudiendo llegar incluso
a los 200 millones.
El
aumento de temperatura en los puntos por donde pasa la descarga
(hasta un valor cercano a 30.000°C) y el brusco aumento de
presión debido al calentamiento asociado generan una gran
luminosidad (relámpago) y ondas de sonido que constituyen
el trueno. La velocidad de propagación del sonido en el
aire es del orden de 1.200 km/h, de modo que el tiempo transcurrido
entre el avistamiento del relámpago y el trueno permite
estimar la distancia del observador al punto de ocurrencia del
rayo.
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El
rayo que cae al suelo produce la fulgurita (del latín
fulgur, relámpago), nombre que se le da en mineralogía
a las rocas cuya superficie ha sido fundida por rayos
y también a los agujeros característicos
que se forman en las rocas a causa del mismo agente.
Cuando golpean rayos sobre las superficies desnudas
de las rocas, el aumento repentino de temperatura puede
producir cierto grado de fusión, especialmente
cuando las rocas son secas y la electricidad no circula
con facilidad.
Diariamente
en el mundo se producen unas 44.000 tormentas y se generan
más de 8.000.000 de rayos según el sistema
de detección mundial de meteorología.
Se calcula que aproximadamente sólo el 60% de
los rayos producen truenos. Esto se debe a que, a menudo,
las ondas de varios rayos consecutivos se mezclan para
formar uno, o se anulan mutuamente.
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Diariamente
en el mundo se producen unas 44.000 tormentas y se generan
más de 8.000.000 de rayos... |
El
sonido tiende a rebotar en las moléculas que
hay en el aire lo que hace que el sonido viaje en todas
direcciones, por lo tanto, mientras más lejana
esté la fuente del sonido, más distorsionado
será el sonido. Por lo tanto, cuando se escucha
el estruendo repetido de un trueno, la descarga eléctrica
ocurrió lejos. Si se escucha el "crack"
o "boom” seco de un trueno, es porque la
descarga eléctrica ha ocurrido cerca (<100
m).
Aunque
parezca increíble, sobrevive el 80% de las personas
que reciben la descarga de un rayo. El 30% lo recibe
de un teléfono, dentro de sus casas. De los sobrevivientes,
el 50% queda con alguna secuela: problemas psicológicos,
como miedo a las luces y al aire libre; problemas fisiológicos,
como cataratas, problemas de audición, quemaduras
en la piel, pérdidas de memoria. Las quemaduras
suelen ser superficiales al actuar la piel como un escudo,
generando vapor de agua por el intenso calor de la corriente
eléctrica, lo que hace ésta circule por
el vapor, que es mejor conductor.
Otros
fenómenos eléctricos
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La
fulgurita, roca fundida, es la marca que deja el rayo
al caer sobre el suelo... |
"Fuegos
de San Telmo" son brillos verdosos o azulados
que aparecen sobre objetos puntiagudos ubicados en tierra.
La luminosidad es creada por las moléculas de
aire excitadas por el campo eléctrico que se
genera, que generan un flujo continuo de pequeñas
chispas, por lo general invisible.
Se
han descubierto hace poco las denominadas descargas
de gran altitud, relámpagos coloridos que se
producen por encima de las tormentas. Se les han dado
muy diferentes nombres como: "duendes rojos"
(red sprites); "chorros azules" (blue jets);
y "elfos verdes" (green elves), que se refieren
a sus diferentes formas. Se descargan desde la parte
superior de las tormentas al mismo tiempo que se producen
descargas de rayos dentro de las nubes.
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Los
relámpagos en forma de bola
o descargas esféricas (Ball lightning), a veces
conocido por su nombre alemán de Kugelblitz,
son cuerpos luminosos esféricos, o en forma de
guisante, con un contorno difuso que flota en un movimiento
lento y errático, que acompañan a las
tormentas más violentas. Su existencia no está
demostrada, afirmando algunos científicos que
las bolas luminosas son simplemente una ilusión
óptica, explicándolos por el brillante
resplandor que produce el relámpago al romper,
y que el observador, deslumbrado, cree ver una imagen
persistente y fácilmente confundible con una
bola
luminosa.
Los
"duendes rojos" se producen
a media altitud en la atmósfera (mesosfera) y
su forma recuerda el tallo de una planta de zanahoria.
Aunque los duendes son bastante raros, aproximadamente
uno de cada veinte rayos surgidos de la parte superior
de la nube tienen suficiente energía para producir
duendes.
Los
"chorros azules", que están
restringidos a la parte de la atmósfera ubicada
por debajo de 40 km de altitud, son difíciles
de observar. Por esta razón la observación
de estos fenómenos requiere ir por encima de
la parte densa de la atmósfera baja. Estos extraños
conos de luz azul fueron registrados por primera vez
en una intensa tormenta producida en Arkansas, EEUU,
en 1994. Estos chorros luminosos surgen de la parte
alta de las nubes de tormenta a una velocidad de alrededor
de 120 km/s.
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Los
pulsos electromagnéticos producidos por la descarga
de fuertes rayos crean "elfos",
que son, en esencia, intensos destellos de estática
de radio que se propaga a la velocidad de la luz en
todas direcciones. Cuando la onda frontal del pulso,
de forma esférica, llega a cierta altura crítica
de la atmósfera (alrededor de 75 a 100 km), el
campo eléctrico que contiene acelera electrones
con gran eficiencia. Los electrones chocan con las moléculas
de aire, excitándolas hasta que emiten luz. Este
mecanismo genera anillos de luz que se van expandiendo
junto con la intersección del pulso esférico
y la capa crítica de la alta atmósfera.
Esta intersección se ensancha velozmente (de
hecho, a la velocidad de la luz), de modo que los anillos
en expansión aparecen a la vista como discos
achatados. |
Los
duendes rojos se origen en la parte superior de las
nubes ...
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Referencias
http://www.gestiopolis.com/recursos2/documentos/fulldocs/ger/rayngr.htm
http://axxon.com.ar/zap/c-zapping0146.htm
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