Tormentas

ELECTRICIFICACIÓN EN LAS TORMENTAS

El relámpago es de los fenómenos naturales mas comunes. Desde que Benjamín Franklin demostró que el rayo era una descarga eléctrica gigantesca, relámpagos, rayos y tormentas han sido objeto de numerosas investigaciones científicas.
En 1752 se observó que en las nubes de una turbonada tormentosa se hallan, en un estado negativo de electrificación, pero que enalgunas ocasiones se encuentra en estado positivo.
Se ha aceptado que el relámpago es el paso de carga eléctrica, positiva o negativa, de una región de la nube a otra, y el rayo el tránsito equivalente de nube tierra. Por lo tanto la nube debe hallarse electrificada, es decir, las cargas eléctricas positivas deben estar separadas de las negativas.
Los fenómenos microfísicos pueden provocar quelas cargas se separen, es decir, que en una región poseerá más cargas positivas o negativas que la otra.
La separación de cargas se mide en volt, cuanto mayor separación, mayor es el voltaje.
En un principio el rayo se trataba como una estructura en dipolo. Para explicar esta supuesta estructura dipolar de las nubes, se tratan dos modelos muy diferentes: la hipótesis de la precipitación y lahipótesis de la convección.
La hipótesis de la precipitación supone que las gotas de lluvia, el pedrisco y las partículas de granizo en una tormenta son atraídas hacia abajo por la gravedad a través del aire, dejando atrás gotas de agua menores. Las colisiones entre las grandes partículas de precipitación y la neblina de gotitas de agua y cristales de hielo, al parecer, cargan negativamente laspartículas de precipitación; además por conservación de la carga total, la neblina se carga positivamente. De aquí que, si las partículas de precipitación se cargan negativamente, la parte más baja de la nube irá acumulando carga negativa y la parte superior carga positiva.
En cambio el modelo de convección supone que las cargas eléctricas de la nube proceden, inicialmente de los rayos cósmicos y uncampo eléctrico. Los rayos cósmicos inciden sobre las moléculas del aire por encima de la nube y las ionizan. Y el intenso campo eléctrico que ciñe objetos puntiagudos de la superficie de la tierra produce una descarga en corona de iones positivos. El aire caliente los transporta hacia arriba; este asciende por convección.
Una vez han alcanzado las regiones superiores de la nube, esos ionespositivos atraen a los negativos que los rayos cósmicos habían formado encima de la nube. Los iones negativos penetran en la nube y se unen rápidamente a gotitas de agua o cristales de hielo, creando así una capa pantalla cargada negativamente. Las corrientes de aire descendentes en la periferia de la nube transportan las partículas cargadas negativamente de la capa protectora hacia abajo; elresultado vuelve a ser la formación de una estructura de dipolo positivo. En todas las nubes que producen relámpagos se observan precipitación y convección. La hipótesis elemental de la precipitación no requiere la convección, ni viceversa.
Un poco mas tarde se decía que la estructura básica de una nube tormentosa era la de un dipolo positivo, hasta que se llegó a la conclusión opuesta; la regióninferior de una nube tormentosa estaba cargada positivamente y la superior lo estaba negativamente, formando pues un dipolo negativo.
De todas maneras a medida en la que la evolución del estudio de las tormentas progresa, se llega a la conclusión de que la estructura básica de las nubes tormentosas no es dipolar, sino tripolar: hay una región principal de carga negativa en el centro, con una región decarga positiva encima de ella y una segunda región, menor, de carga positiva debajo de aquélla.
Los campos eléctricos más intensos de la nube tormentosa se encuentran en las fronteras superior e inferior de la capa principal de carga negativa.
La región inferior de carga positiva es tan pequeña que el campo eléctrico se halla a veces determinado por la carga negativa principal. Se observa una...