Como se producen los rayos June 9, 2007 | En: Tierra y Naturaleza
Como se producen los rayos June 9, 2007 | En: Tierra y Naturaleza Share| Pues estos dias q estubo de tormenta en donde yo vivo hubo muchos rayos y relampagos y me pregunte: ¿Como se produciran? Navegando por internet encontre la explicación, aqui se la dejo junto a fotos de rayos.
El rayo se produce así: Cuando llueve sobre la superficie terrestre, se produce evaporación natural (causada por el fenómeno de la convección), llevando hacia arriba gotas de agua, es decir, H2O. Mientras tanto, a una altura de 2,5 a 3 kilómetros donde la temperatura es de 15 a 20 grados centígrados bajo cero, se producen partículas de hielo que caen por gravedad y que chocan con las gotas de agua que suben por la evaporación. Estas fricciones y colisiones producen separación de cargas eléctricas (disociación), y se genera un campo eléctrico, es decir, fuerzas que se ejercen entre cargas, hasta que llega el momento en que se dan transferencias de cargas, conocidas como rayos.
Se puede definir el rayo como una transferencia de carga entre la nube y l a tierra y entre la tierra y la nube, que también se puede dar dentro de una nube, o entre nubes, o de la nube hacia la ionósfera, fenómeno este último descubierto hace menos de diez años por la Nasa. Esto quiere decir que al mismo tiempo que un rayo comienza a bajar, hay otro rayo que comienza a subir desde la nube, el cual es conocido como “chorro azul” por su color. Se calcula que estos rayos suben de 80 a 90 kilómetros, con un diámetro superior a 10 kilómetros, y cuando están arriba, se dispersan como una fuente, tomando el color rojo, por lo que se conocen con el nombre de “dispersión roja”.
Lo que hoy se conoce científicamente científicamente como rayo nube-tierra tierra-nube se debe a que cuando el rayo que baja de la nube está muy cerca de llegar ll egar a la tierra (a unos cien metros), se produce un rayo de la tierra hacia la nube, tal como sucede al frotar una peinilla y acercarla a unos pedazos de papel que suben hacia la peinilla antes de que ésta llegue a ellos. El investigador advierte que una persona puede producir rayos hacia arriba si está muy cerca de un rayo que baja. En el encuentro entre el rayo que baja hacia la tierra y el que sube desde la tierra se produce un choque térmico, causado por un fenómeno de plasma, es decir, una alta
temperatura (que puede llegar a 30.000 grados centígrados) durante la cual se ioniza complemente el aire.
Además de los rayos nube-tierra y tierra-nube, cuando el rayo comienza a bajar de la nube hacia la tierra, simultáneamente otro rayo sube de la nube hacia la ionósfera (chorro azul y luego dispersión roja), lo que muestra qué po cos sabemos de los rayos, ya que simplemente observamos un relámpago y escuchamos un trueno, y creemos que sólo eso sucede. Hoy el rayo, dada su complejidad, se puede medir con 20 parámetros aproximadamente.
RESPUESTA :
Cuando se forman nubes densas en una tormenta, debido a los movimientos de grandes masas de aire y de agua, en el interior de la nube se crean zonas con cargas positivas y cargas negativas. Entre estas zonas existen grandes diferencias de potencial, al igual que entre la nube y la superficie de la Tierra (en ocasiones estas diferenciads potencial pueden llegar a los 100 millones de voltios). Debido a ello se producen descargas eléctricas a las que llamamos rayos, que van acompañados de liberación de energía en forma luminosa y en forma de sonido (el trueno). Hay rayos que se forman por descargas entre zonas de una misma nube, con cargas de distinto signo, entre dos nubes o entre la nube y la superficie terrestre. ¿Por qué se produce la luz? Debido a la gran diferencia de potencial se producen descargas de electrones desde la zona negativa a la zona positiva, lo que a su vez produce una ionización del aire. El aire se vuelve conductor cuando los electrones y los átomos ionizados se mueven con rapidez, lo que hace que a su vez choquen con otros átomos dando lugar a nuevas ionizaciones. la luz emitida corresponde a la energía desprendida cuando los átomos ionizados y los electrones se recombinan de nuevo. Enviar las respuestas a:
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¿Cómo se producen los rayos? 04 de Febrero, 2008 | Categoría(s): Curiosidades Científicas, Científicas , Curiosidades del Planeta
Un rayo corresponde a una descarga a una poderosa descarga electrostática natural. Que se produce entre una nube y la superficie, o entre dos nubes. El aire, desde el punto de vista eléctrico es un buen aislante. Para que se realize una tormenata y se pueda producir un rayo, se requiere que hayan nubes de tipo cumulonimbos, una nube densa y potente, potente, de dimensión vertical considerable en forma de montaña o de enormes torres. Cuando esa nube se hace forma de yunque entonces se puede clasificar como tormenta.
También se le llama al fenómeno células de t ormenta; ormenta; y cuando comienzan a girar sobre sí mismas y adquieren suficiente suficiente energía se las llama supercélulas de tormenta, causantes de tornados, granizadas fatales y rayos muy potentes. Y como explicabamos el rayo se produce cuando sea que dos nubes (o pudiera ser la tierra) produzcan un potencial eléctrico muy distante y giren las supercélulas entre sí , pueden producirse rayos de fuertes a muy potentes. En su trayectoria, el rayo transporta corrientes eléctricas que pueden llegar como término medio a 30.000 amperios (en el hogar, las intensidades eléctricas están en torno a los amperios con voltajes de 220V) durante millonésimas de segundo con potenciales que se han llegado a estimar en valores que sobrepasaban los 15 millones de voltios, pudiendo llegar incluso a los 200 millones. ¿Pero que hay del relámpago? El aumento de temperatura en los puntos por donde pasa la descarga (hasta un valor cercano a 30.000°C) y el brusco aumento de presión debido al calentamiento asociado generan una gran luminosidad (relámpago) y ondas de sonido que constituyen el trueno. trueno. La velocidad de propagación del sonido en el aire es del orden
de 1200 km/h, de modo que el tiempo transcurrido entre el avistamiento del relámpago y el trueno permite estimar la distancia del observador al punto de ocurrencia del rayo.
Nada más que que vi la imagen varias varias reflexiones me pasaron pasaron por la cabeza cabeza y entre ellas ellas esta: qué bien se aprecia en la foto que el rayo no cae. Y en este punto llega el momento de destapar el objetivo de este post, que no es otro que explicar por qué la extendida idea de que los rayos conocidos como de retorno caen del cielo no es del todo correcta (el segundo más común/observado, común/observado, el primero es el rayo nube a nube), n ube), lo que
seguramente muchos ya sepan pero otros no. Empecemos por lo fácil. Que un rayo es una tremenda descarga electrostática (en ocasiona alcanzan nada más y nada menos que 30 millones de voltios) que se produce durante el transcurso de una tormenta eléctrica lo tenemos todos claro, como probablemente sepa la mayoría también que están están formados por tres cosas: cosas: corriente eléctrica, sonido -el trueno-, y luz -el relámpago- que es obviamente “la parte” visible de un rayo y sobre lo que se basa la creencia de que los mismos caen. Esta luz que vemos aunque en la mayoría de las ocasiones parece que parte de la nube hasta el suelo, hace justamente el recorrido contrario, sube del suelo a la nube. Concretamente la sucesión de eventos que unidos dan lugar a un rayo de retorno ocurre tal que así. Primero las nubes de agua son alcanzadas por corrientes de aire caliente procedentes de las capas bajas bajas de la atmósfera atmósfera lo que provoca provoca dentro de la misma una separación de cargas positivas y negativas, las partículas más pequeñas que forman la nube se cargan positivamente y las más grandes negativamente. negativamente. Como las partículas más pequeñas pesan pesan menos que las otras se sitúan en la parte superior de la nube de lo que se desprenden que las más grandes se sitúan en la parte baja, momento en el que ya solo es cuestión de acumulación que se produzca el rayo. Si la acumulación de partículas cargadas cargadas negativamente negativamente es lo suficiente suficiente importante se prod uce “un chorro” de las mismas desde la nube hasta la tierra atraído por la carga positiva de esta. En este punto es cuando cuando el hilo de carga carga negativa procedentes procedentes de la nube -a vecesveces- llega hasta cerca del suelo o alguna otra estructura (como la torre de televisión que se ve en la imagen) y entonces una carga positiva sigue la misma ruta abierta por el hilo de negativas que eventualmente se une con el chorro negativo generándose un canal de aire ionizado que da lugar al relámpago.
¿Conclusión?: los rayos de retorno ni suben ni bajan si no las dos cosas, primero desciende hasta la tierra una carga negativa y después, en algunas ocasiones, una positiva hace el mismo recorrido en en sentido inverso. Para Para terminar comentar comentar que con todo esto no quiero dar a entender que haya que dejar de decir que los rayos r ayos caen, pasarse de listo no está bien, pero pero sí creo que que es importante saber saber que aunque aunque se utilice, no es totalmente correcto y sobre todo por qué no lo es, lo que espero haber conseguido con este post que como decía al principio es su único objetivo.
¡Rayos! en Bolivia Esta es un imagen de la NASA, por medio de sus satélites que graba los "flashes" del relámpago. El índice está en rayos/km2/año. En más que 10 años de observaciones sobre toda la tierra por la NASA NASA tenemos muchos datos. datos. Se nota el color gris al sur del continente. Es un artefacto de los satélites que están en órbitas ecuatoriales; no se puede 'ver' mucho al sur. Según algunos científicos el lugarcito con más rayos en el mundo está en el Lago Maracaibo de Venezuela. El lugar en grande del mundo con el índice de relámpago más alto está en África.
Bolivia. En esta imagen podemos ver ver claramente el alto índice de rayos en el Dpto. de Cochabamba Cochabamba hasta el Dpto. de Santa Cruz. Cruz. Según la NASA, el índice de rayos está entre 20 a 40 rayos/km2 por año especialmente más alto en el Chapare. Este es un índice "alto" hasta "muy alto" con respecto al planeta. planeta. También se puede ver ver que el Salar de Uyuni Uyuni y el Chaco tienen mucho menos rayos. Además se nota que en en la franja litoral de Chile hay muy pocos rayos; rayos; casi no hay. hay. Esto es debido a la Corriente Humboldt cuya agua fría inhiba la formación de lluvia y tormentas. Finalmente se puede ver que la capital de Bolivia La Paz parece tener menos rayos. Pero ¡tenga cuidado! Todo el mundo sabe que hay rayos en la capital especialmente en El Alto.
Hemos pasado una semanita llena de tormentas, sobretodo por la noche, de esas que no te dejan dormir de tantos rayos y truenos. Y como no, me he puesto a buscar un poco de información sobre el tema de los rayos. Siempre me ha gustado buscar imágenes y fotos de esas espectaculares donde salen rayos, pero esta vez he ido a buscar un poco más de información. Supongo que alguna vez habréis oido en los telediarios t elediarios que dicen: "Han caido 20.000 rayos en Cataluña" (por poner un ejemplo, ya que normalmente veo El Temps en TVC (Televisió de Catalunya)). A lo que mi padre siempre le contesta a la tele: t ele: "Y estabas tu ahí para contarlos, verdad?"
Ya contestaré a esa pregunta, pero antes de nada, será mejor poner algunas definiciones y diferenciar conceptos: El rayo es una poderosa descarga electrostática natural producida durante una tormenta eléctrica. La descarga eléctrica precipitada del rayo es acompañada por la emisión de luz (el relámpago). La electricidad (corriente eléctrica) que pasa a través de la atmósfera calienta y se expande rápidamente el aire, produciendo el ruido r uido característico del trueno del relámpago.
Además, yo no lo sabía, pero hay diferentes tipos de rayo, dependiendo del sentido en que viaja el rayo y del sentido de las cargas en los dos puntos. Un rayo comienza por la acumulación de cargas negativas en la base de la nube. Esos electrones conforman una descarga guía que se dirige desde la nube hacia el suelo. Mientras tanto, en las puntas y sobresaltos del terreno (véase una casa, una montaña, un árbol, etc…) se van a acumular cargas positivas.
Cuando esa descarga está lo suficientemente cerca del suelo, sale una descarga positiva desde el suelo hacia la nube.
Cuando esas dos descargas se unen forman un canal de aire ionizado que es el que va a tomar el rayo propiamente dicho, o mejor dicho, uno de l os “strokes” del rayo (en teoría no vemos el rayo, es demasiado d emasiado rápido, lo que vemos es el resultado de varios de estos “strokes”.
Una vez se ha producido el rayo principal, en el interior de la nube aparecen dos descargas, que los americanos han denomi nado “J” y “K”.
Esas dos descargas a veces confluyen y vuelven a generar la descarga guia por el mismo sitio por el que pasó la anterior, repitiendose el proceso desde el principio y dando lugar a un segundo stroke.
Por último decir que existen Rayos que van desde TIERRA hacia NUBE, pero, también los hay que van desde la NUBE hacia la TIERRA. Hay en total 4 tipos; ¿Cómo reconocerlos?, muy sencillo:
Los rayos NEGATIVOS que van desde NUBE a TIERRA T IERRA tienen las ramificaciones mirando hacia abajo, están fuertemente ramificados, y nacen en la región negativa de la nube.
Los rayos POSITIVOS que van desde NUBE a TIERRA tienen las ramificaciones mirando hacia abajo también, están menos ramificados, y nacen en la región positiva de la nube que se encuentra en la zona del yunque (las cargas positivas se asocian a los cristales de hielo).
Los rayos NEGATIVOS que van desde TIERRA a NUBE tienen las ramificaciones mirando hacia arriba, y están poco ramificados, r amificados, nacen en el suelo y mueren en la parte positiva del yunque yunque de la nube. nube.
Y finalmente, los rayos POSITIVOS que van desde TIERRA a NUBE tienen las ramificaciones mirando hacia arriba, y están más ramificados que los anteriores, nacen en el suelo y mueren en la parte negativa de la nube.
Aparte de lo dicho, en otro sitio encontré que además de lo que he dicho anteriormente, también existen otros tipos de rayos (aunque menos frecuentes): - Nube a cielo o “duendes”: Que son descargas hacia la atmósfera, más arriba de las nubes. - Intranubes: Es decir dentro de una misma nube. Aparecen como relámpagos con algunos truenos. - Internubes: De una nube a otra, con grandes truenos.
- 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 r eflejos 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 aparecen varios de ellos formando como un rosario. Algunas veces desaparecen repentinamente, con un gran estallido y otras se esfuman silenciosamente. Bueno, ya he puesto una pequeña explicación de los rayos, y de sus tipos. Ahora os pondré lo poco que he averiguado averiguado sobre como los cuentan y todo eso. Para empezar, he visto un mapa de la Tierra, donde se muestra por colores la densidad con que caen los rayos, y hay que ver lo que les gusta a los rayos ra yos el caer en Florida (afectada por 2 brisas marinas, una de la costa este y otra de la costa oeste), en el Himalaya (donde la topografía local tan extrema, produce la convergencia de las masas de aire provenientes del Océano Índico), y en el centro de África (por el flujo de aire desde el Océano Atlántico, y la contribución de las áreas montañosas). Y además, los rayos casi nunca caen en el polo norte y el polo sur.
La anterior imagen la han confeccionado confeccionado a partir de datos provenientes de sensores ópticos espaciales. Estos datos se recogen a través de detectores que van a bordo de satélites: Ello es posible gracias a dos detectores: el Detector Óptico de Oscilación Transitoria (OTD por las siglas en inglés, Optical Transient Detector) y el Sensor de Imágenes de Relámpagos (Lightning Imaging Sensor o LIS). El OTD y el LIS son dos sensores ópticos que hemos colocado en órbita baja sobre la l a Tierra. Básicamente, estos sensores ópticos utilizan cámaras fotográficas de alta velocidad para observar cambios producidos en la parte superior de las nubes, los cuales son invisibles para los ojos. Por medio del análisis análisis del espectro espectro de luz dentro de un un pequeño intervalo intervalo de longitud de onda, alrededor de los 777 nanómetros – cerca cerca del infrarrojo – los los científicos pueden detectar breves destellos de luz, inclusive durante el día. Detectores de relámpagos localizados en tierra que utilizan sensores de radiofrecuencia proveen mediciones mediciones locales de alta calidad. Tanto Tanto el INM como otros otros institutos tienen sondas repartidas cada 300 km y cuando cae un rayo el pulso electromagnético registra la lectura eléctrica y determina por triagulacion todos los parámetros del rayo. Así es como cuentan el número de rayos caídos en cada lugar…
Y bueno, no se, pero me parece que eso es todo. Fijo que me dejo montones de cosas que contar, pero como no soy ningún experto, y todo lo he sacado leyendo de aquí y de allá… pues se me perdona, verdad?
Foto espectacular de rayos sobre las llanuras al este de Boulder, CO. Haz "click" en la imagen para una vista completa Imagen cortesía de la Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica/Carlye Calvin
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Tipos de Rayos Los rayos rayos pueden pueden ocurrir en diferentes diferentes áreas de una tormenta eléctrica. eléctrica. La mayoría de los rayos (cerca del 80%) ocurre dentro de una misma nube y se conocen como rayos nube-nube. La mayor parte del otro 20% de los rayos involucra una descarga de la nube a tierra. Los daños usualmente ocurren cuando un rayo golpea la tierra. Algunas veces los rayos pueden saltar de una nube a otra, o al aire cercano. La mayoría de los rayos ra yos que vemos aparecen como una simple línea de luz blanca brillante llamada simplemente simplemente rayo. Sin embargo, otros tipos de rayos pueden pueden ocurrir. Los rayos en tenedor ocurren cuando una segunda descarga no sigue el mismo camino de la primera. Sigue usualmente un patrón en zig-zag y aparece dividida en muchas ramas. Estos rayos pueden ocurrir de tierra a nube, nube a tierra, nube a nube y nube a aire. Los rayos en tiras ocurren en tormentas con fuertes vientos cruzados y muchas descargas eléctricas. Los vientos separan la diferentes di ferentes descargas, haciendo que parezcan descargas luminosas paralelas. paralelas. Esta es una forma fo rma de rayo nube-tierra. Rayos de cuentas es una forma relativamente rara de rayos. En este tipo de rayos, la descarga parece que se fragmenta en una serie de secciones cortas y muy brillantes, como una cadena de cuentas. es una forma de rayos nube-tierra. Los rayos en láminas ocurren cuando el rayo ra yo está oculto detrás de la nube, y todo el cielo se ilumina con un color blanco. Es una forma de rayo nube-nube. Los rayos de calor ocurren dentro de una nube, pero el observad
