Es muy común que, con la llegada del buen tiempo, quien más y quien menos, haga sus planes para disfrutar de una tarde calurosa de verano en el campo, la montaña, el mar, o simplemente paseando por el lugar de residencia. Pero, en ocasiones, la amenaza de una tormenta, precedida por el sonido de truenos distantes, puede llegar a trastocar nuestros planes. Cuando una tormenta se acerca, los animales tratan instintivamente de esconderse. Los hombres de campo, aun acostumbrados a ellas, sienten un gran respeto por las tormentas. Es tal la fuerza que desata este espectáculo de la naturaleza que pocas veces nos paramos a pensar en el porqué de esta furia.

El comienzo.

Para que una tormenta pueda formarse, son necesarios tanto la presencia de hielo en capas altas de la troposfera como la existencia de una fuerte corriente ascendente de aire húmedo. La presencia de hielo cerca de la tropopausa, que se encuentra a unos 10-12 km (dependiendo de la latitud), es bastante común, dado que se alcanzan unas temperaturas de -50ºC. Así, el vapor de agua que se encuentra a esa altitud, condensa directamente a la fase sólida, formando cristales de hielo; estos cristales de hielo son los responsables de los halos que, en ciertas ocasiones, observamos alrededor del sol y de la luna (el fenómeno que entra en juego aquí es la refracción de la luz dentro de los cristales). El segundo factor necesario para el desarrollo de una tormenta es una corriente ascendente de aire húmedo. Ésta se puede generar a partir de un calentamiento significativo de la superficie, por elevación de las masas de aire al pasar sobre una cadena montañosa o por la introducción de aire frío a lo largo de un sistema frontal.

La madre de las nubes.

El ascenso local de burbujas de aire húmedo generalmente da lugar a las nubes de desarrollo vertical con aspecto de coliflor llamadas cúmulos. Pero cuando la corriente vertical es considerable, la nube que se forma es un cumulonimbo. Su aspecto imponente de color grisáceo, muy oscuro debido al gran espesor de la nube, suele culminar en forma de yunque dada la presencia de la tropopausa. El cumulonimbo es la nube de tormenta por excelencia. En su interior tiene lugar un ascenso de aire cálido y un descenso de aire frío; estas corrientes de aire, junto con la presencia de hielo, propician la separación de cargas eléctricas dentro de la nube. A medida que los cristales de hielo crecen, transformándose en piedras de granizo, esta separación es mayor; hay que tener en cuenta que las gotas de agua que se condensan sobre los fragmentos de granizo liberan un calor latente (de condensación) y, como consecuencia, el granizo se mantiene a mayor temperatura que los cristales de hielo circundantes.

Las cargas se separan.

En este momento entra en juego un importante fenómeno: se produce transferencia de carga positiva del cuerpo a mayor temperatura -granizo- al de menor temperatura -hielo-. De esta manera, en cada choque entre granizo y hielo, el primero quedará cargado negativamente y el segundo positivamente. Las corrientes ascendentes y descendentes hacen el resto: el granizo, más pesado, irá hacia la parte baja de la nube, mientras que los cristales de hielo, más livianos, se quedarán en la parte superior. Ha tenido lugar una separación de cargas en el interior, de modo que la parte superior queda cargada positivamente y la parte inferior quedará cargada negativamente.

Rayos y truenos.

El aire seco es en general un buen aislante eléctrico. Sin embargo, cuando se combinan una humedad relativa del aire próxima al 100% y un intenso campo eléctrico, puede llegar a producirse la llamada ruptura del dieléctrico y el aire pasa a ser conductor. Para alcanzar esta situación, el aire inmediatamente por debajo de la nube comienza a ionizarse, esto es, se carga eléctricamente. Este 'camino' hacia la superficie terrestre se lleva a cabo mediante pequeños pasos: la ionización avanza unos 50-100 metros deteniéndose a intervalos de 50 microsegundos. Cuando se encuentra próximo a la superficie, los puntos más sobresalientes de ésta quedan cargados positivamente y "salta la chispa": ha caído un rayo. En el delgado pincel de luz que se observa la temperatura del aire alcanza los 30000ºC. Se produce entonces una brusca expansión de éste, generándose ondas de choque que percibimos como el trueno. La energía sónica de esta explosión de compara con la de una bomba atómica de baja intensidad.

Cada día, más de 40000 tormentas azotan nuestro planeta. Ocho millones de rayos diarios transportan energía a la tierra. Pocos fenómenos de la naturaleza hay que nos ofrezcan tantas oportunidades para desvelar sus misterios. No está de más aprovecharlas para aprender algo más cada día.

Autor: Gema Mónica Heras Hitos