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TORMENTAS
ELÉCTRICAS
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La chispa eléctrica
que llega a tierra recibe el nombre de rayo, mientras que, la chispa que
va de una nube a otra, se llama relámpago, aunque normalmente los dos
son usados como sinónimos del mismo fenómeno.
La aparición del rayo es sólo momentánea, seguida a los pocos momentos
por un trueno.
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El Rayo
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En realidad, el rayo es
una enorme chispa o corriente eléctrica que circula entre dos nubes o entre
una nube y la tierra. El rayo puede
cruzar kilómetros de distancia y se origina en un tipo de nube llamada cumulonimbus o nube de tormenta (los cumulunimbus son nubes de gran extensión vertical que
se caracterizan por la generación de lluvias, a menudo superan los 10 Km
de altura, dentro de estas, es frecuente encontrar fuertes corrientes de
aire, turbulencia, regiones con temperaturas muy inferiores a la de congelación, cristales de hielo y
granizos), ver imagen N°. 1.
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Imagen N°. 1: Presentación de una descarga eléctrica
Fuente: Guía
de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, Enero-1994.
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El rayo es uno de los
fenómenos más peligrosos de la atmósfera y dura unos pocos segundos, es
siempre brillante y casi nunca sigue una línea recta para llegar al suelo o
quedarse suspendido en el aire, adoptando formas parecidas a las raíces de un
árbol.
El rayo es una
descarga eléctrica. En general, las
partes superiores de las nubes de tormenta poseen carga positiva, mientras
que en las partes centrales predominan las cargas negativas. La región de máxima intensidad de campo
eléctrico se halla entre ambas zonas de distinta polaridad. Ver imagen N°. 2
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Imagen N°. 2: Distribución de las cargas eléctricas en la nube.
Fuente: Guía de la
Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, Enero-1994.
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De acuerdo con las teorías
que intentan explicar la electrificación de las tormentas, existen dos grupos
con respecto a la presencia de cristales de hielo y de precipitaciones o la
ausencia de alguna de ellas.
Ciertas partes de la
atmósfera conducen mejor la descarga eléctrica porque poseen mayor cantidad
de gotitas de agua, las cuales pueden estar cargadas de electricidad.
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Tipos de Rayos
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Rayos difusos : Se presentan como un resplandor que
ilumina el cielo A causa de ser muy frecuentes
en verano, se les denominaba relámpagos de calor. A pesar de ello, se ha comprobado que no es
una forma especial del rayo, sino solamente los reflejos en el cielo de una
tempestad muy lejana, localizada debajo del horizonte, cuyas chispas eléctricas
no se ven y cuyo ruido no se escucha.
Rayos laminares : Son
aquellos resplandores que resultan de la descarga dentro de la nube, entre la
carga eléctrica positiva y la negativa.
Rayo esferoidal,
rayo de bola o rosario : Se
presenta en forma de esfera luminosa, llegando a alcanzar el tamaño de una
pelota de fútbol. En algunas ocasiones
aparecen varios de ellos formando como un rosario. Algunas veces desaparecen repentinamente,
con un gran estallido y otras se esfuman silenciosamente
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Golpe eléctrico y
piedras de rayo
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Cuando la nube de
tormenta se halla a cierta distancia de un ser viviente, influye sobre la
electricidad de su cuerpo. Al llegar el
momento crítico en la nube y producirse la chispa de descarga, la influencia
de la nube sobre la persona o animal, da lugar a una pequeña descarga que
ocasiona la muerte. Este fenómeno se
conoce como choque o golpe de
eléctrico.
Cuando el rayo cae en
las rocas de las montañas funde las sustancia silíceas (clase de mineral o
sustancia sólida que forma parte de la corteza terrestre) que encuentra a su
paso y forma unos tubitos de pequeñas dimensiones, vitrificados (acción de
convertir una sustancia en vidrio), que se llaman fulguritas
o piedras de rayo.
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Los daños que causa el
rayo
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Como no todas las
descargas eléctricas tienen la misma potencia, las características de un rayo
son diferentes.
Se considera que la intensidad
media durante cada descarga principal llega hasta 20.000 amperios, por lo
tanto no se debe extrañar que el rayo sea tan poderoso y atemorice
tanto. No obstante, la cantidad real
de electricidad transferida desde la nube a tierra es muy pequeña, pues es
solamente por una fracción de segundo, aunque capaz de quemar lo que toca y
electrocutar a los seres vivos.
El daño que causa el
rayo se debe en gran parte al calor que origina. Las chispas eléctricas provocan todos los
años incendios alrededor de miles de kilómetros cuadrados de bosque, con lo
consiguiente incendios de casas y haciendas, etc
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El trueno
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Cuando se produce el rayo se origina el trueno. El calor
producido por la descarga eléctrica, calienta el aire y lo expande
bruscamente, dando lugar a ondas de presión que se propagan como ondas
sonoras. Cuando esas ondas sonoras
pasan sobre el observador, éste percibe el ruido denominado trueno.
La velocidad del
sonido del trueno se propaga más lentamente que el rayo, a unos 300 metros por
segundo, por esta razón el trueno se oye después de desaparecer el rayo.
El trueno se debe a que el sonido que se produce a lo largo de
todo el recorrido de la descarga eléctrica, puede medir kilómetros de
longitud
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El pararrayos
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Ya hemos dicho que
las nubes de tormenta llegan a cargarse, algunas veces, positivamente en su
base. Sin embargo, generalmente son las
cargas negativas las que se acumulan en esa zona de la nube.
Esta carga negativa
de la nube significa que hay una
tensión negativa con relación a la tierra, que tiene carga positiva.
El paso de la chispa eléctrica
se facilita por que la tierra que se halla debajo de la nube, tiene carga
contraria durante una tormenta. Este
proceso se denomina inducción
electrostática
El pararrayos es una
varilla puntiaguda de metal buen conductor de electricidad, instalada en la
parte más elevada de un edificio o cualquier construcción que lo requiera y
unida por un grueso cable de cobre a una plancha del mismo metal introducida
profundamente en tierra. Los electrones
(cargas eléctricas negativas) pueden trasladarse fácilmente por el
pararrayos, si el rayo se produce, recorrerá el camino más corto y fácil, que
es el que conduce el pararrayos. Y
como éste está conectado al suelo, el rayo, al tocar la punta metálica, se
descarga sin causar daños en la tierra.
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Partes principales del
para rayos :
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La
barra: es
cilíndrica de 3 a
5 metros
de altura, con una punta o puntas de hierro galvanizado o de cobre.
El
conductor aéreo: está formado
de cable de cobre de más de 8
mm de diámetro o cable de
hierro de más de 11 mm de diámetro, aunque también se
puede emplear tubos de los mismos materiales.
Una condición importante es que no esté aislado del edificio que
protege.
El
conductor subterráneo: consiste en placas
de cobre o de hierro galvanizado de un metro cuadrado de superficie por lo
menos, hundidas en el agua de un pozo o mejor en la tierra húmeda y enlazadas
al conductor aéreo. Si el terreno es
seco, es mejor usar como conductor subterráneo un cable muy largo enterrado alrededor
de la casa. Se debe tomar en cuenta que el radio de la base circular (R) es
igual a la altura (A) del pararrayos. Ver imagen N°
3
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Imagen N° 3: El
Pararrayos
Fuente: ¿La
Meteorología?.
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Normas de precaución en
caso de tormenta
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Como el rayo tiende a
ir sobre cualquier objeto elevado, ya sea un edificio o un árbol, en virtud
de que las cargas eléctricas se acumulan en los puntos más altos, la mejor protección
la constituyen "los pararrayos", a continuación citamos algunas
recomendaciones dadas por el Instituto Meteorológico Nacional:
1.
No refugiarse debajo de un árbol aislados.
La humedad y la altura aumentan la intensidad del campo eléctrico y
atraen la carga. Los árboles que
forman bosques son menos de temer porque aumentan las posibilidades de que la
chispa eléctrica caiga lejos.
2.
En caso de encontrarse en pleno campo, no correr para escapar de la
tormenta. Es muy peligroso. Si la tormenta eléctrica es muy intensa no
hay ningún inconveniente en colocarse
horizontal sobre la tierra, que reduce al máximo el riesgo de ser alcanzados
por el rayo.
3. En
las casas fuera de la ciudad, cierre puertas y ventanas. No camine sobre suelos húmedos o con
calzado mojado.
4. Evite
permanecer en lo alto de las colinas;
busque refugio en lugares bajos, pero no en quebradas o ríos
5. No
salga a la puerta ni tenga las
ventanas abiertas.
6. No
manejar herramientas ni objetos metálicos durante la tormenta.
7. No
tener contacto con el agua, por ejemplo cuando se está en la playa o cerca de
un río o un lago. La salinidad del
agua permite que toda la intensidad de la descarga eléctrica produzca efectos
fatales.
8. Alejarse
de las verjas metálicas o vallas.
Estas podrían causar la muerte aun sin hallarse en contacto con
ellas. Por tal motivo, se recomienda
alejarse de toda clase de maquinaria, vehículos y herramientas.
9. Dentro
de la casa, la máxima seguridad se encuentra sobre la cama, principalmente si
es de madera.
10. Durante la tormenta
no utilice artefactos eléctricos; use el teléfono solo en una emergencia.
11. En lugares abiertos
no use paraguas con punta de metal.
12 Los
vehículos constituyen un buen refugio; se debe quedar dentro del automóvil.
13. Los edificios grandes como escuelas y otros
similares, son seguros.-
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BIBLIOGRAFÍA
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Fallas S. Juan Carlos
y Oviedo, R. Fenómenos Atmosféricos y Cambio Climático. Guía para el Docente.
Editorial Jiménez y Tanzi. Costa Rica, 1993.
Llauge, F., La
Meteorología, Editorial Marcombo S. A., pág. 65-76,
España, 1971-1976.
National Oceanic and
Atmospheric Administration, National Weather Service, Thunderstorms and
lightning …, January 1994
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Elaborado por: Martha
Pereira Molina
Meteoróloga - GAP
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