RECURSOS
Comprender las tormentas y los rayos
¿Cómo se forman las tormentas eléctricas y los rayos y cómo los detecta METEORAGE?
Compartimos nuestros conocimientos, desde la formación de tormentas hasta la detección de rayos, que llevamos mejorando desde 1987.
365 días de tormentas en todo el mundo, 350 al año en Europa
Cada día se detecta una media de 7 millones de relámpagos, el 10 % de los cuales alcanza el suelo. El rayo, una descarga eléctrica de hasta 200 000 amperios, busca siempre el camino más corto entre la nube y el suelo.
Por tanto, los rayos prefieren los objetos puntiagudos y conductores. Ciertos lugares y emplazamientos están más expuestos debido a su configuración y a su altura: monumentos, torres, aerogeneradores, etc.
Con el cambio climático, las tormentas son cada vez más intensas y la temporada de tormentas, más larga. Contrariamente a la creencia popular, la actividad de las tormentas eléctricas también es activa en invierno. Se detectan rayos con amplitudes elevadas a pesar de la baja densidad de impactos de rayos.
Daños considerables
Los rayos son esenciales para la vida, ya que mantienen el campo eléctrico en nuestro planeta, pero este peligro natural con el que tenemos que convivir es fuente de graves riesgos.
Cada año, las tormentas eléctricas y los rayos son responsables de más de 20 000 muertes en la Tierra.
Los rayos también son responsables de daños directos e indirectos a empresas e infraestructuras, ya que provocan incendios, incluidos incendios forestales, accidentes industriales, destrucción de equipos, catástrofes eléctricas, fallos en las antenas de telefonía móvil, etc.
Monumentos alcanzados regularmente por rayos:
(número de impactos en los últimos 10 años)
37
Torre Eiffel
68
Torre de televisión de Berlín
230
Edificio Empire State
1874
Pic du Midi de Bigorre
Tipos de actividades practicadas por las víctimas de rayos en Europa, entre 2010 y 2020
Fuente: Análisis de 10 años de accidentes humanos por rayos en Francia y Europa (solo disponible en francés) (10.37053/lameteorologie-2022-0011)
La mayoría de las tormentas pueden preverse y no son repentinas
Nueve de cada diez tormentas eléctricas pueden anticiparse, sobre todo en lo que se refiere a su posible evolución en la hora siguiente. A menudo, los accidentes se deben a una falta de anticipación, o incluso de vigilancia, ante una tormenta que se aproxima.
Según un estudio que analiza los accidentes causados por rayos en los últimos diez años en Europa, el 60 % de las víctimas participaban en actividades de ocio al aire libre y el 20 % de los accidentes se produjeron en el lugar de trabajo. La mayoría de los accidentes se produjeron fuera de los periodos de mayor riesgo (durante las alertas naranja/roja emitidas por los servicios meteorológicos nacionales: más información aquí).
Más información sobre el estudio accidentológico (solo disponible en francés) o en la página web de La Météorologie.
La meteorología de las tormentas
Se forma un cumulonimbo o nube de tormenta
El aire cálido y húmedo cercano al suelo asciende a la atmósfera en un proceso conocido como convección.
Este aire húmedo se condensa a mayor altura y forma una nube.
El cúmulo da lugar al cumulonimbo, la nube de tormenta. Las gotas de lluvia y las partículas sólidas forman esta nube.
Los choques entre estas partículas provocan la electrificación de la nube de tormenta.
Las cargas eléctricas se distribuyen en 3 niveles superpuestos.
Los rayos se producen entre dos zonas de cargas opuestas.
Existen 3 tipos principales de rayos:
- nube a suelo,
- intranube,
- internube.
Las corrientes eléctricas que circulan por los canales ionizados emiten ondas electromagnéticas.
Los 4 tipos principales de tormenta
De frente cálido
Tormentas que se forman principalmente por convección en zonas donde existe un fuerte gradiente vertical de temperatura.
Son más difíciles de prever, ya que dependen de los forzamientos locales.
Tormentas de frente cálido en Europa el 25 de mayo de 2023:
Prefrontales
Las más frecuentes bajo las latitudes europeas. Pueden afectar a varios centenares de kilómetros.
Las tormentas frontales son más fáciles de prever debido a su configuración lineal, con una dirección generalmente suroeste/noreste.
Tormentas frontales en Europa el 19 de junio de 2022:
De frente frío
Tormentas que se producen detrás de un frente frío, en una masa de aire frío y muy desorganizado. El aire muy frío en altitud permite la convección y el desarrollo de estas tormentas.
Son difíciles de prever porque su desencadenamiento es aleatorio, en comparación con las tormentas prefrontales.
Tormentas convectivas en Europa el 2 de noviembre de 2023:
Orográficas
Tormentas eléctricas aisladas que suelen formarse muy rápidamente sobre zonas montañosas (Alpes, Apeninos, Pirineos, etc.).
Estas tormentas se producen cuando interviene un sistema de forzamiento orográfico que obliga al aire a elevarse y condensarse, dando lugar a cumulonimbos.
Son más fáciles de prever.
Tormentas orográficas en Europa el 6 de agosto de 2022:
La formación de rayos de nube a suelo (CG)
negativos descendentes
Para producir un rayo, se necesita un campo eléctrico lo suficientemente fuerte como para que el aire sea conductor.
La estructura de los rayos de nube a suelo (CG)
Análisis de un rayo de nube a suelo compuesto de 2 puntos de contacto y 4 arcos de retorno:
- Un rayo de nube a suelo (CG) puede producir uno o varios canales ionizados que conectan la nube con el suelo.
- Las corrientes eléctricas que circulan por estos canales ionizados emiten señales radioeléctricas.
- La terminación de un canal se denomina «punto de contacto».
- Uno o varios impulsos de corriente, denominados «arcos de retorno», circulan por un canal.
* dependiendo de la polaridad de la carga en la nube que inició el precursor.
Tipos de señales radioeléctricasde los rayos de nube a suelo (CG) y su detección
Un relámpago se compone de una serie de procesos eléctricos.
El arco de retorno emite señales electromagnéticas, e irradia en los siguientes espectros:
- VLF (very low frequency), ondas atmosféricas de muy baja frecuencia.
- LF (low frequency), ondas terrestres de baja frecuencia.
- visibles.
Detección de rayos de nube a suelo (CG) por las redes METEORAGE y GLD360:
Cómo funciona un localizador de redes de rayos
Los sensores Vaisala utilizados por nuestra red europea de detección de rayos transmiten 2 parámetros de localización para cada relámpago:
- la hora de llegada y
- el ángulo de llegada.
Gracias al método IMPACT, la red combina estos 2 parámetros para optimizar el cálculo de la localización y obtener una mejor calidad de datos que solo con la hora de llegada utilizada por las redes de detección tradicionales.
Amplíe sus conocimientos sobre la meteorología del rayo
Vea la repetición de nuestro seminario web “Introduction to lightning Meteorology | The lightning dataset in meteorological applications”
(solo disponible en inglés).
¿Cuántos rayos han caído en su país
en los últimos 3 años?
Registros delos últimos 10 años
Top 3 des pays les plus foudroyés (en densité de foudroiement**) :
Italie, Suisse, France.
Top 3 des mois les plus foudroyés (en éclairs nuage-sol) :
août 2018 (760 000 éclairs nuage-sol),
août 2022
mai 2018
Top 3 des journées les plus foudroyées :
09 août 2018 (84 000 éclairs nuage-sol),
27 mai 2018 (76 000 éclairs nuage-sol)
