Bocanegra
Madmaxista
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¿Cae el rayo a tierra o asciende a la nube?
Una nube de tormenta puede representarse, desde un punto de vista eléctrico, como un dipolo esencialmente. Por razones todavía sin entender del todo, en el interior de la nube los cristales más pequeños de hielo están mayoritariamente cargados positivamente, mientras que los cristales de hielo más pesados lo están negativamente.
Entonces, la parte superior de la nube queda cargada positivamente mientras que en alturas inferiores (pero por encima de la isoterma de cero grados) la nube resulta cargada negativamente. Las diferencias de potencial así generadas pueden llegar a superar los 100 millones de voltios, por lo que no es de extrañar que se generen corrientes eléctricas también de una extraordinaria intensidad.
En la descripción del fenómeno más común del rayo entre la parte inferior de una nube de tormenta y el suelo, que por inducción estaría cargado positivamente, hay que distinguir básicamente dos fases: la salida desde la zona negativa de la nube de una guía, que moviéndose a unos 2x105 m/s (bastante menor que la velocidad de la luz en el vacío 3x108 m/s) y en zigzag (pudiéndose ramificar), se propaga hasta las cercanías de la superficie de la Tierra, especialmente hacia aquellos lugares cercanos más elevados y puntiagudos. A partir de dichos lugares, surge una corriente de iones positivos que busca la guía negativa.
Si eventualmente se produce su unión, una onda ionizante se propaga en el sentido de la tierra hacia la nube a una velocidad entre 1/3 y 1/2 de la velocidad de la luz, creando el equivalente a un “alambre” conductor de unos pocos centímetros cuadrados de sección (un plasma en verdad), por el que circulan en torno a 30.000 amperios en el pico de corriente (aunque pudiendo superar ampliamente los 100.000 amperios en ocasiones), vaciando la región de la nube afectada de carga negativa. Este proceso se conoce como rayo de retorno. La luz brillante del relámpago se produce entonces y el calor generado puede elevar la temperatura del aire circundante hasta una temperatura de unos 30.000 grados Celsius, originando una expansión rápida del aire y su posterior implosión que da lugar al trueno.
Cuando la descarga de retorno cesa, el fenómeno del rayo podría haber finalizado. Sin embargo, si la nube dispone todavía de carga adicional en otra zona, un nuevo canal puede propagarse hacia abajo a lo largo de la primera guía residual e iniciar otra descarga de retorno. Y así incluso varias veces.
Por tanto, ante la pregunta de si el rayo cae a la tierra o sube a la nube, habría que contestar afirmativamente en ambos casos.
El rayo intra-nube es otro tipo común (de hecho, el más frecuente) de descarga. Ocurre entre centros de carga opuestos dentro de la misma nube de tormenta y al observarlo desde el exterior se ven destellos muy difusos. Sin embargo, el rayo también puede salir de los límites de la nube (descarga nube-nube) y ser visible a bastantes kilómetros de distancia.
Ahora bien, en realidad el rayo es un fenómeno muy complejo existiendo un tipo de descarga eléctrica desde la parte superior de la nube hacia la parte alta de la atmósfera, alcanzando incluso la ionosfera, conocido en inglés como sprite (duende o espectro). Estos sucesos están asociados casi siempre a la existencia simultánea de rayos nube-tierra positivos y vienen siendo estudiados mediante satélites por la NASA desde hace una decena de años.
En términos generales, una descarga se propagará hacia la tierra cuando el gradiente de potencial eléctrico sea mayor en la dirección de descenso, dependiendo en gran medida de la distancia entre la isoterma de cero grados y la tierra. Así, en las regiones más cálidas la zona para la formación de hielo se halla situada a una altura superior en promedio que en latitudes medias, por lo que se observa que la proporción (Z) de rayos intra-nube con respecto a los rayos nube-tierra es bastante mayor en el Ecuador terrestre que, por ejemplo, en Europa (Z=6 frente a Z=2). Esta tendencia se ve en gran medida favorecida por el hecho de que la separación entre las zonas positiva y negativa de la nube es menor en el Ecuador.
Imagen esquemática y conceptual de distintos fenómenos eléctricos y luminosos en la atmósfera (tomado de la Revista del Aficionado a la Meteorología -RAM- )
Algo de historia
Dado su carácter amedrentador y aleatorio, el rayo se ha involucrado en numerosas ocasiones en la historia del hombre y algunas de sus concepciones míticas o interpretativas de una realidad que aún no comprendía bien. Así, para los antiguos griegos, el rayo era el arma que un iracundo Zeus utilizaba para castigar a los mortales como podemos apreciar en el siguiente párrafo de la Odisea, donde se pueden leer algunas quejas de la ninfa Calipso al dios Hermes:
En la cultura nórdica, Thor era el dios de los rayos y por ello el Jueves (día dedicado a Júpiter, Zeus para los romanos) se corresponde en inglés con Thursday, dedicado a Thor.
Recordemos por último que, durante la Edad Media, Martín Lutero quedó marcado profundamente por la caída próxima de un rayo que lo lanzó a tierra durante una terrible tormenta que le sorprendió en un bosque cuando, el 2 de julio de 1505, regresaba a la ciudad alemana de Erfurt, en cuya universidad estudiaba jurisprudencia. “Quiero ser fraile” juró entonces, ingresando al cabo de un tiempo en la orden de los agustinos. Probablemente la elección de la orden no fue anodina, pues su fundador Agustín de Hipona (que había pertenecido a la secta de los maniqueos en su juventud) fue introductor, en el cristianismo del siglo V, del concepto de la predestinación en relación con la salvación o la condenación eterna, eje de tantas creencias y religiones. En verdad, Lutero se refirió en distintas ocasiones al episodio del rayo y su influencia en el proceso que le llevó a iniciar la reforma del cristianismo, con todas las repercusiones que tuvo en la historia de la civilización occidental.
Consejos para evitar que un rayo te fulmine
Hemos recopilado algunos consejos encontrados en la web para evitar que te alcance un rayo. No nos hacemos responsables de las opiniones vertidas y dejamos al libre albedrío del lector el ponerlos en práctica o no.
· No refugiarse bajo árboles. Se está más seguro a campo abierto, a ser posible en cuclillas dentro de una concavidad del terreno.
· No permanecer cerca del lindero del bosque, se está más seguro dentro de él.
· La mejor protección contra los rayos es un coche cerrado, que actúa a modo de jaula de Faraday. Atención: ¡recoger siempre la antena de radio!
· En caso de tormentas no hay que bañarse en el mar ni permanecer cerca de la orilla.
· Quien se encuentre verdaderamente lejos de todo asilo, en un llano o pradera, nota que se le erizan los cabellos (señal de que un rayo está a punto de caer) arrodillarse y doblar el cuerpo hacia adelante. No tenderse en el suelo a todo lo largo.
· Otra recomendación es ponerse a la pata coja ya que la diferencia de potencial (que es lo que atrae a los rayos) disminuye; cuantas menos partes de nuestro cuerpo tengamos tocando el suelo más posibilidades tendremos de evitar el rayo.
Miguel Ángel Sanchis Lozano
Una nube de tormenta puede representarse, desde un punto de vista eléctrico, como un dipolo esencialmente. Por razones todavía sin entender del todo, en el interior de la nube los cristales más pequeños de hielo están mayoritariamente cargados positivamente, mientras que los cristales de hielo más pesados lo están negativamente.
Entonces, la parte superior de la nube queda cargada positivamente mientras que en alturas inferiores (pero por encima de la isoterma de cero grados) la nube resulta cargada negativamente. Las diferencias de potencial así generadas pueden llegar a superar los 100 millones de voltios, por lo que no es de extrañar que se generen corrientes eléctricas también de una extraordinaria intensidad.
En la descripción del fenómeno más común del rayo entre la parte inferior de una nube de tormenta y el suelo, que por inducción estaría cargado positivamente, hay que distinguir básicamente dos fases: la salida desde la zona negativa de la nube de una guía, que moviéndose a unos 2x105 m/s (bastante menor que la velocidad de la luz en el vacío 3x108 m/s) y en zigzag (pudiéndose ramificar), se propaga hasta las cercanías de la superficie de la Tierra, especialmente hacia aquellos lugares cercanos más elevados y puntiagudos. A partir de dichos lugares, surge una corriente de iones positivos que busca la guía negativa.
Si eventualmente se produce su unión, una onda ionizante se propaga en el sentido de la tierra hacia la nube a una velocidad entre 1/3 y 1/2 de la velocidad de la luz, creando el equivalente a un “alambre” conductor de unos pocos centímetros cuadrados de sección (un plasma en verdad), por el que circulan en torno a 30.000 amperios en el pico de corriente (aunque pudiendo superar ampliamente los 100.000 amperios en ocasiones), vaciando la región de la nube afectada de carga negativa. Este proceso se conoce como rayo de retorno. La luz brillante del relámpago se produce entonces y el calor generado puede elevar la temperatura del aire circundante hasta una temperatura de unos 30.000 grados Celsius, originando una expansión rápida del aire y su posterior implosión que da lugar al trueno.
Cuando la descarga de retorno cesa, el fenómeno del rayo podría haber finalizado. Sin embargo, si la nube dispone todavía de carga adicional en otra zona, un nuevo canal puede propagarse hacia abajo a lo largo de la primera guía residual e iniciar otra descarga de retorno. Y así incluso varias veces.
Por tanto, ante la pregunta de si el rayo cae a la tierra o sube a la nube, habría que contestar afirmativamente en ambos casos.
El rayo intra-nube es otro tipo común (de hecho, el más frecuente) de descarga. Ocurre entre centros de carga opuestos dentro de la misma nube de tormenta y al observarlo desde el exterior se ven destellos muy difusos. Sin embargo, el rayo también puede salir de los límites de la nube (descarga nube-nube) y ser visible a bastantes kilómetros de distancia.
Ahora bien, en realidad el rayo es un fenómeno muy complejo existiendo un tipo de descarga eléctrica desde la parte superior de la nube hacia la parte alta de la atmósfera, alcanzando incluso la ionosfera, conocido en inglés como sprite (duende o espectro). Estos sucesos están asociados casi siempre a la existencia simultánea de rayos nube-tierra positivos y vienen siendo estudiados mediante satélites por la NASA desde hace una decena de años.
En términos generales, una descarga se propagará hacia la tierra cuando el gradiente de potencial eléctrico sea mayor en la dirección de descenso, dependiendo en gran medida de la distancia entre la isoterma de cero grados y la tierra. Así, en las regiones más cálidas la zona para la formación de hielo se halla situada a una altura superior en promedio que en latitudes medias, por lo que se observa que la proporción (Z) de rayos intra-nube con respecto a los rayos nube-tierra es bastante mayor en el Ecuador terrestre que, por ejemplo, en Europa (Z=6 frente a Z=2). Esta tendencia se ve en gran medida favorecida por el hecho de que la separación entre las zonas positiva y negativa de la nube es menor en el Ecuador.
Imagen esquemática y conceptual de distintos fenómenos eléctricos y luminosos en la atmósfera (tomado de la Revista del Aficionado a la Meteorología -RAM- )
Algo de historia
Dado su carácter amedrentador y aleatorio, el rayo se ha involucrado en numerosas ocasiones en la historia del hombre y algunas de sus concepciones míticas o interpretativas de una realidad que aún no comprendía bien. Así, para los antiguos griegos, el rayo era el arma que un iracundo Zeus utilizaba para castigar a los mortales como podemos apreciar en el siguiente párrafo de la Odisea, donde se pueden leer algunas quejas de la ninfa Calipso al dios Hermes:
En la cultura nórdica, Thor era el dios de los rayos y por ello el Jueves (día dedicado a Júpiter, Zeus para los romanos) se corresponde en inglés con Thursday, dedicado a Thor.
Recordemos por último que, durante la Edad Media, Martín Lutero quedó marcado profundamente por la caída próxima de un rayo que lo lanzó a tierra durante una terrible tormenta que le sorprendió en un bosque cuando, el 2 de julio de 1505, regresaba a la ciudad alemana de Erfurt, en cuya universidad estudiaba jurisprudencia. “Quiero ser fraile” juró entonces, ingresando al cabo de un tiempo en la orden de los agustinos. Probablemente la elección de la orden no fue anodina, pues su fundador Agustín de Hipona (que había pertenecido a la secta de los maniqueos en su juventud) fue introductor, en el cristianismo del siglo V, del concepto de la predestinación en relación con la salvación o la condenación eterna, eje de tantas creencias y religiones. En verdad, Lutero se refirió en distintas ocasiones al episodio del rayo y su influencia en el proceso que le llevó a iniciar la reforma del cristianismo, con todas las repercusiones que tuvo en la historia de la civilización occidental.
Consejos para evitar que un rayo te fulmine
Hemos recopilado algunos consejos encontrados en la web para evitar que te alcance un rayo. No nos hacemos responsables de las opiniones vertidas y dejamos al libre albedrío del lector el ponerlos en práctica o no.
· No refugiarse bajo árboles. Se está más seguro a campo abierto, a ser posible en cuclillas dentro de una concavidad del terreno.
· No permanecer cerca del lindero del bosque, se está más seguro dentro de él.
· La mejor protección contra los rayos es un coche cerrado, que actúa a modo de jaula de Faraday. Atención: ¡recoger siempre la antena de radio!
· En caso de tormentas no hay que bañarse en el mar ni permanecer cerca de la orilla.
· Quien se encuentre verdaderamente lejos de todo asilo, en un llano o pradera, nota que se le erizan los cabellos (señal de que un rayo está a punto de caer) arrodillarse y doblar el cuerpo hacia adelante. No tenderse en el suelo a todo lo largo.
· Otra recomendación es ponerse a la pata coja ya que la diferencia de potencial (que es lo que atrae a los rayos) disminuye; cuantas menos partes de nuestro cuerpo tengamos tocando el suelo más posibilidades tendremos de evitar el rayo.
Miguel Ángel Sanchis Lozano
