Relámpago
El rayo es una descarga electrostática que ocurre naturalmente durante la cual dos regiones cargadas eléctricamente , tanto en la atmósfera como con una en el suelo, se neutralizan temporalmente, provocando la liberación instantánea de un promedio de un gigajulio de energía . [1] [2] [3] Esta descarga puede producir una amplia gama de radiación electromagnética , desde el calor creado por el rápido movimiento de los electrones , hasta destellos brillantes de luz visible en forma de radiación de cuerpo negro . Los relámpagos provocan truenos , un sonido delLa onda de choque que se desarrolla como gases en las proximidades de la descarga experimentan un aumento repentino de presión. Los rayos ocurren comúnmente durante las tormentas eléctricas , así como otros tipos de sistemas climáticos energéticos , pero los rayos volcánicos también pueden ocurrir durante las erupciones volcánicas.
Los tres tipos principales de rayos se distinguen por dónde ocurren: ya sea dentro de una sola nube de tormenta , entre dos nubes diferentes o entre una nube y el suelo. Se reconocen muchas otras variantes de observación, incluido el " relámpago de calor ", que puede verse desde una gran distancia pero no oírse; relámpago seco , que puede provocar incendios forestales ; y un rayo de bola , que rara vez se observa científicamente.
Los humanos han deificado los rayos durante milenios. Las expresiones idiomáticas derivadas del rayo, como la expresión en inglés "bolt from the blue", son comunes en todos los idiomas. El miedo a los rayos se llama astrafobia .
Los científicos todavía están estudiando los detalles del proceso de carga, pero existe un acuerdo general sobre algunos de los conceptos básicos de la electrificación de las tormentas. La electrificación puede ser por efecto triboeléctrico como resultado de la transferencia de iones entre cuerpos en colisión. Las gotas de agua sin carga que chocan pueden cargarse debido a la transferencia de carga entre ellas (como iones acuosos) en un campo eléctrico, como existiría en una nube de trueno. [4]El área de carga principal en una tormenta eléctrica ocurre en la parte central de la tormenta donde el aire se mueve hacia arriba rápidamente (corriente ascendente) y las temperaturas oscilan entre -15 y -25 ° C (5 a -13 ° F); ver Figura 1. En esa área, la combinación de temperatura y el rápido movimiento ascendente del aire produce una mezcla de gotas de nubes súper enfriadas (pequeñas gotas de agua por debajo del punto de congelación), pequeños cristales de hielo y graupel (granizo suave). La corriente ascendente lleva hacia arriba las gotitas de nubes súper enfriadas y los cristales de hielo muy pequeños. Al mismo tiempo, el graupel, que es considerablemente más grande y denso, tiende a caer o quedar suspendido en el aire ascendente. [5]
Las diferencias en el movimiento de la precipitación provocan que se produzcan colisiones. Cuando los cristales de hielo ascendentes chocan con el graupel, los cristales de hielo se cargan positivamente y el graupel se carga negativamente; ver Figura 2. La corriente ascendente lleva los cristales de hielo cargados positivamente hacia arriba, hacia la parte superior de la nube de tormenta. El graupel más grande y denso está suspendido en medio de la nube de tormenta o cae hacia la parte inferior de la tormenta. [5]
El resultado es que la parte superior de la nube de tormenta se carga positivamente mientras que la parte media a la parte inferior de la nube de tormenta se carga negativamente. [5]
