Del rayo al trueno: así se originan las tormentas eléctricas alrededor del mundo

Es habitual que se formen tormentas eléctricas en el mundo entero. De hecho, se estima que cada año ocurren alrededor de 16 millones de tormentas en cualquier parte del planeta. Pero, ¿por qué se forman?

tormenta eléctrica
Las tormentas eléctricas se producen por medio de los cumulonimbus, nubes convectivas de gran desarrollo vertical.

Seguramente alguna vez has escuchado un trueno y visto caer un rayo. En la zonal tropical, es muy común que se formen tormentas durante las tardes calurosas. Se pueden generar en los meses de primavera y verano, pero pueden ocurrir a lo largo del año y en todo momento y no sólo en los trópicos, sino también en gran parte del mundo.

Por ejemplo, en Chile se producen descargas eléctricas durante el verano en el altiplano norteño, principalmente por la influencia de la Alta de Bolivia. En las llanuras de Estados Unidos y Argentina, se generan con frecuencia las superceldas –un tipo de tormenta eléctrica, que ocasionalmente traen asociados tornados– a última hora de la tarde y por la noche.

Tormentas eléctricas: ¿qué son?

Ante todo, entendamos en qué consiste este fenómeno. Las tormentas eléctricas deben su existencia a un tipo particular de nube, los cumulonimbus. Se manifiestan en forma de rayos por causa de descargas bruscas de electricidad atmosférica. Además, se relacionan con fuertes lluvias repentinas.

Para formarse, se necesitan tres ingredientes básicos: humedad, aire inestable en ascenso y un mecanismo que propicie el "empuje", explica la NOAA.

El aire que se calienta en superficie, si es forzado a elevarse por montañas o por áreas de encuentro entre masas de aire cálido/frío o húmedo/seco, tenderá a subir siempre y cuando pese menos y se mantenga más cálido que el aire circundante. Al movimiento ascendente que transporta la humedad disponible en el aire se le conoce como convección en meteorología.

Luego de una serie de procesos, entre ellos de liberación de calor y condensación, se origina la nube. Y si la corriente ascendente es lo suficientemente fuerte, se pueden formar nubes de gran desarrollo vertical.

¿Qué produce la descarga eléctrica?

A medida que la tormenta crece, su tope va alcanzando temperaturas más bajas y se empiezan a formar partículas de hielo. Cuando muchas de ellas chocan entre sí, se acumulan grandes zonas de cargas eléctricas que son precisamente las causantes de los rayos.

El rayo es una chispa de electricidad que ocurre entre nubes o entre una nube y el suelo.

En una tormenta eléctrica, las corrientes ascendentes y descendentes dentro de la nube producen la separación de cargas. Por un lado, tenemos las partículas de hielo cargadas positivamente en la parte superior de la nube, y por otro las gotas de agua que tienden a cargarse negativamente en la base de la nube.

Al acumularse suficientes cargas opuestas, el aire deja de actuar como aislante y se produce una rápida descarga eléctrica. Una vez que se produce el rayo, se libera una gran cantidad de energía en forma de luz y sonido.

¿Y qué causa los truenos?

Entendemos por trueno a ese sonido liberado durante la descarga, por lo que lógicamente es el rayo el que los causa. El calor generado por el rayo hace que se expanda rápida y violentamente el aire circundante.

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En fracciones de segundo, la temperatura en el canal del rayo puede aumentar hasta decenas de miles de grados. Esto es lo que permite que el aire se expanda de forma brusca, provocando así ondas de choque que son propagadas finalmente como ondas sonoras. Y así percibimos los truenos.