Clima severo 101
Tipos de relámpagos
La mayoría de los relámpagos comienzan dentro de una tormenta y viajan la nube. Luego puede permanecer dentro de la nube o continuar viajando a través del aire libre y eventualmente a tierra. Hay aproximadamente de 5 a 10 veces más destellos que permanecen en la nube que destellos que viajan al suelo, pero las tormentas individuales pueden tener más o menos destellos que llegan al suelo. Los rayos pueden caer donde no llueve, ¡o incluso antes de que la lluvia llegue al suelo!
Destellos de nube a tierra
Distribución de carga en una nube de tormenta típica
¿Los relámpagos suben o bajan? Hay dos formas en que los destellos pueden golpear el suelo: naturalmente hacia abajo (aquellos que ocurren debido a la electrificación normal en el ambiente) e iniciados o activados artificialmente hacia arriba. Los rayos iniciados artificialmente están asociados con cosas como estructuras muy altas, cohetes y torres. Los relámpagos disparados comienzan en el «suelo», que en este caso puede significar la parte superior de una torre, y viajan hacia arriba en la nube, mientras que los relámpagos «naturales» comienzan en la nube y viajan hasta el suelo. Los relámpagos disparados hacia arriba generalmente ocurren en respuesta a un relámpago natural, pero en raras ocasiones pueden «activarse por sí mismos», generalmente en tormentas de invierno con vientos fuertes. Los rayos también pueden ser activados por aviones que vuelan a través de campos eléctricos fuertes. Si el avión es debajo de la nube, podría producirse un destello CG.
En el tipo más común de relámpago de nube a tierra (CG), un canal de carga negativa, llamado líder escalonado, zigzagueará hacia abajo en aproximadamente Segmentos de 50 yardas en un patrón bifurcado. Este líder escalonado es invisible para el ojo humano y se dispara al suelo en menos tiempo del que tarda en parpadear. A medida que se acerca al suelo, el líder escalonado cargado negativamente genera canales de carga positiva. para alcanzar hacia arriba, normalmente desde objetos más altos en el área, como un árbol, una casa o un poste telefónico. Cuando el líder con carga opuesta y la serpentina se conectan, comienza a fluir una poderosa corriente eléctrica. Esta corriente de retorno de brillante luminosidad viaja alrededor de 60 , 0 00 millas por segundo de regreso hacia la nube. Un flash CG negativo consta de uno o hasta 20 golpes de retorno. Vemos el parpadeo de un rayo cuando el proceso se repite rápidamente varias veces a lo largo del mismo camino. El diámetro real de la corriente del canal del rayo es de una a dos pulgadas, rodeado por una región de partículas cargadas.
El destello más común de nube a tierra tiene un líder escalonado negativo que viaja hacia abajo a través de la nube, seguido de un golpe de retorno que viaja hacia arriba. El efecto neto de este destello es reducir la carga negativa de la nube al suelo, por lo que comúnmente se lo conoce como CG negativo (o -CG). Con menos frecuencia, un líder positivo que viaja hacia abajo seguido de una carrera de retorno hacia arriba reducirá la carga positiva a tierra, lo que se conoce como un CG positivo (o + CG). Los flashes + CG suelen tener un solo golpe de retorno, y es más probable que los -CG tengan un flujo de corriente sostenido. Algunas tormentas producen más + CG y, más comúnmente, más -CG (y algunas ambas) debido a las distribuciones de carga dentro de las tormentas. Las tormentas que producen CG en su mayoría negativos tienden a producir CG más temprano en el ciclo de vida de la tormenta y producen significativamente más CG que tormentas similares que en cambio producen CG en su mayoría positivos.
Un «rayo de la nada» es un CG que comienza en el interior una nube, sale por el lado de la tormenta, luego se aleja horizontalmente de la nube antes de ir al suelo Un rayo azul puede golpear el suelo en un lugar con «cielo azul» encima. Así que incluso una tormenta que se encuentra a 6 millas de distancia puede ser peligrosa.
Destellos de nubes
Hay muchos destellos que no llegan al suelo. La mayoría de estos permanecen dentro de la nube y se denominan relámpagos dentro de la nube (IC). Los destellos de nubes a veces tienen canales visibles que se extienden hacia el aire alrededor de la tormenta (nube-aire o CA), pero no golpean el suelo. El término rayo de hoja se utiliza para describir un flash IC incrustado dentro de una nube que se ilumina como una hoja de luminosidad durante el flash.
Otros términos relacionados con relámpagos
Un término relacionado, relámpago de calor, es cualquier rayo (IC o CG) o iluminación inducida por un rayo que está demasiado lejos para que se escuche el trueno. . Puede tener un color rojizo («calor»), como las puestas de sol, debido a la dispersión de la luz azul. Hay muchos conceptos erróneos sobre los rayos de calor, pero no es diferente a los rayos normales. Los rayos también pueden viajar de una nube a otra, o nube a nube (CC). El rayo de araña se refiere a destellos largos que se desplazan horizontalmente y que a menudo se ven en la parte inferior de las nubes estratiformes. El rayo de araña a menudo se relaciona con destellos de + CG.
Eventos luminosos transitorios
Las grandes tormentas eléctricas son capaces de producir otros tipos de fenómenos eléctricos llamados eventos luminosos transitorios (TLE) que ocurren en lo alto de la atmósfera. Rara vez se observan visualmente y no se comprenden bien. Los TLE más comunes incluyen sprites rojos, chorros azules y elfos.
Los sprites pueden aparecer directamente sobre una tormenta activa como una descarga grande pero débil. Por lo general, suceden al mismo tiempo que poderosos rayos CG positivos. Pueden extenderse hasta 60 millas desde la cima de la nube. Los sprites son en su mayoría rojos y generalmente no duran más de unos pocos segundos, y sus formas se describen como medusas, zanahorias o columnas. Debido a que los sprites no son muy brillantes, solo se pueden ver de noche. Rara vez se ven con el ojo humano, por lo que la mayoría de las veces se toman imágenes con cámaras de alta sensibilidad.
Dato curioso: los pilotos de aviones ocasionalmente informaron haber visto relámpagos sobre las tormentas durante muchos años antes de que los investigadores documentaran sprites y otros TLE con cámaras de video sensibles.
Chorros azules y chorros gigantes emergen de la parte superior la nube de tormenta, pero no están directamente asociados con los relámpagos de nube a tierra. Se extienden hacia arriba en conos estrechos que se abren en abanico y desaparecen a alturas de 25 a 35 millas. Los chorros gigantes llegan aún más alto a la ionosfera. Los chorros azules duran una fracción de segundo y han sido presenciados por pilotos.
Los elfos están expandiendo rápidamente regiones brillantes en forma de disco que pueden tener hasta 300 millas de diámetro. Duran menos de una milésima de segundo y ocurren por encima de áreas de nube activa a relámpagos terrestres. Los elfos surgen cuando un pulso electromagnético energético se extiende hacia la ionosfera. Los elfos fueron descubiertos en 1992 por una cámara de video con poca luz en el transbordador espacial, y ahora se sabe que están asociados con destellos de rayos gamma terrestres (TGF). Los TGF fueron descubiertos en la década de 2000 por satélites diseñados para detectar rayos gamma cósmicos, ¡pero se descubrió que algunas señales provenían de tormentas eléctricas en la Tierra! El TGF parece originarse donde existen fuertes campos eléctricos en una región profunda para actuar como un acelerador de partículas que es sembrado por partículas de rayos cósmicos. Esto también puede producir haces de electrones relativistas. Los rayos normales también producen rayos X que pueden detectarse en el suelo.
Una ilustración de diferentes tipos de eventos luminosos transitorios (TLE)