Los rayos y su tipología

Los rayos forman parte de un grupo de fenómenos meteorológicos denominados electrometeoros y son, quizás, los más espectaculares en el mundo de la meteorología. Consisten en una descarga eléctrica de gran magnitud originada normalmente en nubes de tormenta. En esta nueva entrada del blog te descubrimos algunos secretos de estos fenómenos tan particulares, como bellos y a la vez, peligrosos.

Formación de los rayos

Las descargas eléctricas naturales pueden originarse de varias formas: en nubes de tormenta de forma habitual, o bien en nubes de ceniza volcánica o procedente de un gran incendio. En el último caso, los rayos originados por nubes de ceniza volcánica o de ceniza procedente de un incendio no son muy comunes y para que se produzcan deben darse una serie de condiciones especiales.

En el caso de las nubes de tormenta, es mucho más probable que se produzcan rayos cuando la nube es de crecimiento vertical. Las nubes de crecimiento vertical tienen siempre un aspecto de coliflor esponjosa cuando se desarrollan y su brillante color blanco las hace inconfundibles.

El nombre técnico de las nubes que producen descargas eléctricas se denomina cumulonimbus, aunque también es posible observar rayos a partir de un cumulus congestus. En nuestra entrada Meteorología para principiantes (III) encontrarás más información sobre este tipo de nubes. En particular, el cumulonimbus consiste en una nube de gran desarrollo vertical, capaz de producir, además de descargas eléctricas, grandes chaparrones con granizo y fuertes rachas de viento.

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Espectacular familia de cumulus congestus fotografiada desde el magnífico Observatori Fabra, en la ciudad de Barcelona. La localización de este observatorio meteorológico es simplemente excepcional para cualquier amante de la meteorología. Este tipo de nubes tiene siempre un aspecto blanquecino y esponjoso, y puede producir chubascos e incluso descargas eléctricas. Fuente: International Cloud Atlas, Alfons Puertas

Cuando la nube se está desarrollando, en su seno atraviesa diferentes capas de aire a diferente temperatura y humedad. La arteria principal de estas nubes consiste en una corriente de aire ascendente, de manera que cuanto más se eleva dicha corriente, más se enfría, y así lo hacen también las gotitas de agua en su interior, las cuales van creciendo cada vez más, a medida que también se congelan.

Si las condiciones dentro de la nube lo permiten y ésta continúa desarrollándose, en su interior comienzan a generarse diversos procesos físicos en los que el agua, el hielo y las corrientes de aire en el interior de la nube interaccionan entre sí, provocando una ordenación de la carga eléctrica total de la nube. En este momento, todas las piezas están listas para que empiece el espectáculo luminoso…

Rayos nube-nube y nube-aire

Son los tipos de descargas más comunes en las nubes de tormenta, también conocidos como relámpagos. Suponen normalmente entre el 70 y el 90% de las descargas eléctricas totales en una nube de tormenta. El siguiente vídeo muestra un ejemplo claro de un rayo nube-nube. Este tipo de descarga se genera por diferencias de potencial eléctrico debido a la distribución de carga dentro de la nube de tormenta.

Rayo nube-nube entrelazado con varias ramificaciones en una noche de tormenta en Palma.

En cambio, los rayos nube aire, a pesar de haberlos incluido dentro de la categoría de rayos nube-nube, son un tipo de descargas algo menos comunes de encontrar.

Estos impresionantes rayos nube-aire fueron tomados por David Mancebo (@objtormentas). Se puede observar que pueden producir ramificaciones (foto izquierda) o simplemente producir una única descarga (foto derecha). El aire es muy mal conductor de la electricidad y para que se produzca una descarga eléctrica necesita ionizarse primero.

Este tipo de descargas no supone ningún peligro, ya que se producen a mucha altura. Sin embargo, hay que tener en cuenta que las tormentas son muy caprichosas, pueden tener una evolución en particular y es completamente imposible saber qué tipo de descarga se producirá en cada momento. Los rayos nube-tierra marcan la diferencia entre una tormenta inofensiva y una peligrosa. Veamos en qué consisten…

Rayos nube-tierra/mar

Son las descargas menos comunes, y a la vez, las más bellas y peligrosas, ya que la descarga eléctrica puede dañar o destruir órganos u ocasionar la muerte directa. Suponen entre el 10 y el 20% de las descargas totales dentro de una nube de tormenta (o fuera…).

En esta fotografía, tomada por David Mancebo, se puede apreciar que los rayos nube-tierra pueden verse solos, o acompañados. En ocasiones, la descarga no llega del todo al suelo y dentro de la misma se pueden producir muchas ramificaciones. Fuente: Meteoglosario de AEMET.

Este tipo de rayos son mucho más peligrosos que los rayos nube-nube o nube-aire. La descarga eléctrica llega a tierra y puede afectar a bienes materiales y personales. El canal de descarga (el rayo en sí) es aire ionizado y calentado a miles de grados centígrados, de manera que dicho aire se convierte en plasma. Las variaciones abruptas de presión y temperatura provocan que el aire explote literalmente, produciendo una onda de choque que se traslada en todo el espacio. Dicha onda se conoce como trueno.

Los rayos nube-tierra o nube-mar tienen algunas peculiaridades, y tienen que ver con el tipo de carga eléctrica que transportan. Se pueden clasificar en dos tipos:

  • Rayos negativos: la carga que transportan es negativa (-). Es el tipo de descarga nube-tierra/mar más común.
  • Rayos positivos: la carga que transportan es positiva (+). Son mucho más masivos, peligrosos y menos comunes que los negativos ya que la carga transportada es mucho mayor.

Los rayos nos provocan siempre una cierta impresión, pero nunca debemos bajar la guardia cuando estamos bajo el radio de influencia de una tormenta. Puede parecer que no haya peligro aunque estemos lejos de las descargas, pero lo cierto es que existe un tipo de rayo poco común y, sin embargo, el más peligroso de todos. Se trata del rayo salido de la nada, en inglés conocido como bolt out of the blue. Consiste en una descarga que sale del tope de la nube de tormenta e impacta lejos de ésta, hasta un radio de 30 a 50 km de distancia.

Epod (11)
Este espectacular rayo salido de la nada fue captado por Stefanos Mistrellides en Nicosia, Chipre el 17/12/2019. Se aprecia cómo el canal de descarga sale del tope de la nube de tormenta e impacta a unos 10 km fuera del radio de influencia de la tormenta.

Estos fenómenos de la naturaleza son apasionantes y guardan muchos misterios. El mayor de todos ellos tiene que ver con un tipo de descarga ascendente a la vez que se produce el rayo. Se trata de los sprites, una descarga en la alta atmósfera que descubriremos próximamente en el blog.

Referencias

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