Las nubes cumulonimbus a menudo significan tormentas eléctricas severas y otras condiciones climáticas serias. Imágenes de David James / Riser / Getty
De acuerdo con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) Servicio Meteorológico Nacional , aproximadamente 1, 800 tormentas eléctricas están ocurriendo en un momento dado, lo que resulta en alrededor de 16 millones de tormentas eléctricas cada año. La mayoría de las tormentas eléctricas duran unos 30 minutos y suelen tener un diámetro de aproximadamente 15 millas (24 km). Las dos mayores amenazas asociadas con la mayoría de las tormentas eléctricas son los rayos y las inundaciones repentinas. Para comprender por qué las tormentas eléctricas ocurren con más frecuencia durante los meses cálidos, se requiere cierta comprensión de los conceptos básicos de las tormentas eléctricas.
Las tormentas eléctricas prosperan bajo ciertas condiciones. Los dos elementos más básicos que provocan el desarrollo de una tormenta eléctrica son:
Debido a que la humedad y el calor son cruciales para las tormentas eléctricas, tiene sentido que ocurran con más frecuencia en primavera y verano, particularmente en áreas húmedas como el sureste de Estados Unidos. La alta humedad junto con temperaturas cálidas, crea cantidades masivas de calor, aire húmedo que sube a la atmósfera, donde fácilmente puede formar una tormenta eléctrica.
¿De dónde vienen los truenos (y relámpagos)? La idea básica es que las nubes de trueno pueden convertirse en gigantes generadores de Van de Graaff y crear enormes separaciones de carga dentro de la nube. Veamos cómo funciona.
Las nubes contienen millones y millones de gotitas de agua y partículas de hielo suspendido en el aire. Como el proceso de evaporación y condensación ocurre, estas gotas chocan con otra humedad que se condensa a medida que asciende. La importancia de estas colisiones es que los electrones se desprenden de la humedad ascendente, creando un separación de carga . Los electrones recién desprendidos se acumulan en la parte inferior de la nube, dándole una carga negativa. La humedad ascendente que ha perdido un electrón lleva una carga positiva a la parte superior de la nube.
A medida que la humedad en aumento se encuentra con temperaturas más frías en las regiones de nubes superiores y comienza a congelarse, la porción congelada se carga negativamente y las gotas no congeladas se cargan positivamente. En este punto, Las corrientes de aire ascendentes tienen la capacidad de eliminar las gotas cargadas positivamente del hielo y llevarlas a la cima de la nube. La porción congelada restante cae a la porción más baja de la nube o continúa al suelo.
La separación de carga tiene un campo eléctrico asociado a ello. Como la nube este campo es negativo en la región inferior y positivo en la región superior. La fuerza o intensidad del campo eléctrico está directamente relacionada con la cantidad de carga acumulada en la nube. A medida que continúan ocurriendo las colisiones y el congelamiento, y las cargas en la parte superior e inferior de la nube aumentan, el campo eléctrico se vuelve cada vez más intenso, tan intenso, De hecho, que los electrones en la superficie de la Tierra son repelidos más profundamente en la Tierra por la carga negativa en la parte inferior de la nube. Esta repulsión de electrones hace que la superficie de la Tierra adquiera una fuerte carga positiva.
Todo lo que se necesita ahora es un camino conductor por lo que el fondo de la nube negativa puede conducir su electricidad a la superficie positiva de la Tierra. El fuerte campo eléctrico crea este camino a través del aire, resultando en un rayo. El rayo es de alto voltaje oleada de electrones de alta corriente, y la temperatura en el centro de un rayo es increíblemente alta. Por ejemplo, cuando un rayo cae sobre una duna de arena, instantáneamente puede derretir la arena en vidrio. La combinación del rápido calentamiento del aire por los rayos y el subsiguiente enfriamiento rápido crea ondas sonoras. Estas ondas sonoras son lo que llamamos trueno . Nunca puede haber un trueno sin un rayo.
