Electrometeoros: definición, variedades y casos ilustrativos

Los electrometeoros o meteoros eléctricos son sucesos atmosféricos que implican la relación entre la atmósfera terrestre y la electricidad. Estos sucesos pueden manifestarse de distintas maneras a través de descargas eléctricas, desde los rayos, incluyendo los interesantes rayos globulares o rayos esféricos, y truenos en las tormentas eléctricas hasta auroras boreales y el fuego de San Telmo. Estos hechos impactan el clima y el entorno local, pero también pueden afectar el funcionamiento de dispositivos eléctricos.

Entre las diversas variedades de electrometeoros existentes podemos mencionar las siguientes:

• Rayos: uno de los electrometeoros más habituales y conocidos son los rayos, que se generan cuando se acumulan cargas eléctricas en las nubes y en la superficie terrestre, provocando una descarga eléctrica intensa y visible en forma de luz y sonido. Además, existen otros fenómenos menos populares pero igualmente sorprendentes, como los rayos globulares o rayos esféricos. Estos eventos raros implican una esfera luminosa de varios metros de diámetro que se desplaza por el aire, acompañada de un zumbido eléctrico. Aunque su origen exacto aún se investiga, se considera que los rayos globulares están relacionados con procesos eléctricos en la atmósfera.
• Truenos: las tormentas eléctricas son conjuntos de lluvia, viento y a menudo granizo, acompañados de electrometeoros como los rayos y los truenos, que son muy comunes en muchas regiones del planeta. Los truenos son un fenómeno acústico, es decir, un sonido que acompaña a los rayos.
• Auroras boreales: otro fenómeno electrometeorológico son las auroras, que se observan principalmente en las áreas polares. Las auroras, como la aurora boreal en el hemisferio norte y la aurora austral en el hemisferio sur, son originadas por partículas cargadas que son aceleradas hacia la atmósfera terrestre por el viento solar, interactuando con los gases atmosféricos y creando espectaculares luces de colores.
• Fuego de San Telmo: por último, otro de los electrometeoros más llamativos es el fuego de San Telmo, que es una descarga eléctrica que aparece en objetos puntiagudos, como mástiles de barcos, puntas de aviones o edificaciones.

A continuación, profundizaremos más en las características de cada tipo de electrometeoros.

Los rayos son un fenómeno electrometeorológico que se presenta cuando ocurre este proceso:

1. Se acumulan cargas eléctricas en las nubes y en la superficie terrestre.
2. Esta acumulación de cargas sucede debido a procesos de convección y fricción

Dentro de las nubes durante el desarrollo de una tormenta, las gotas de agua y los cristales de hielo en las nubes se desplazan y chocan entre sí, lo cual resulta en la separación de cargas eléctricas: una región con carga positiva en la parte superior de la nube y otra con carga negativa en la parte inferior. Cuando la diferencia de potencial eléctrico entre estas zonas alcanza un punto crítico, se genera una descarga eléctrica en forma de relámpago. Esta descarga puede tener lugar dentro de la nube (intra-nube), entre diferentes nubes (inter-nube) o entre la nube y la superficie terrestre (nube-tierra).

En el caso de que un relámpago se produzca entre la nube y la tierra, generalmente sigue un trayecto sinuoso a través del aire ionizado por el paso de la corriente eléctrica. Este camino de ionización origina un destello resplandeciente y característico que observamos como el relámpago. A medida que la corriente circula entre la nube y la tierra, calienta el aire circundante a temperaturas extremadamente altas, lo que ocasiona una rápida expansión y la generación de una onda de choque que percibimos como el trueno.

Aquí puedes leer más acerca de la Diferencia entre rayo y relámpago y Qué es una tormenta eléctrica dispersa.

Trueno

El trueno constituye el fenómeno acústico que acompaña a los relámpagos durante una tormenta eléctrica. Se produce como resultado del veloz calentamiento y expansión del aire circundante debido a la intensa corriente eléctrica que atraviesa el canal de ionización creado por el relámpago. Cuando un relámpago origina una descarga eléctrica, calienta el aire a temperaturas extremadamente altas, a veces superiores a 30,000 grados Celsius. Esto produce no solo el calentamiento, sino también la dilatación del aire. Esta súbita dilatación del aire genera una onda de choque que se propaga por la atmósfera en forma de sonido, lo cual percibimos como un trueno.

La velocidad del sonido en el aire es aproximadamente de 343 metros por segundo, por lo que el sonido del trueno viaja a esa misma velocidad. Esto implica que podemos calcular la distancia a la que se encuentra el relámpago contando los segundos que transcurren entre la vista del relámpago y el sonido del trueno, ya que la luz se desplaza mucho más rápido que el sonido. Por cada tres segundos entre la vista del relámpago y el sonido del trueno, el relámpago está aproximadamente a un kilómetro de distancia.

En estos otros posts puedes informarte más acerca de Qué son los truenos y cómo se producen y ¿Los rayos y truenos son peligrosos?

Aurora polar

Las auroras polares, también conocidas como auroras australes en el hemisferio sur y auroras boreales en el hemisferio norte, son fenómenos naturales de una belleza espectacular que acontecen en las regiones polares de la Tierra. Estos fenómenos son generados por la interacción entre partículas cargadas procedentes del viento solar y el campo magnético terrestre. Aquí puedes aprender sobre Qué es el viento solar y cómo afecta a la Tierra y acerca del campo magnético de la Tierra o Magnetosfera: qué es, dónde se encuentra y función.

El proceso de formación de las auroras polares sigue este curso: el viento solar, conformado principalmente por electrones y protones cargados eléctricamente., se desplaza incesantemente desde el Sol hacia el espacio.

3. Cuando esas partículas alcanzan la magnetosfera terrestre, algunas de ellas son dirigidas hacia los polos a lo largo de las líneas del campo magnético terrestre.
4. A medida que esas partículas cargadas, principalmente electrones, impactan contra los átomos y moléculas de la alta atmósfera de la Tierra, como el oxígeno y el nitrógeno, transfieren energía a esos átomos y moléculas.
5. Estos átomos y moléculas excitados emiten fotones de luz al regresar a su estado energético original, dando origen a las características luces brillantes y coloridas de las auroras. Los colores de las auroras varían según el tipo de gas atmosférico excitado y la altitud en la que tiene lugar la interacción. Por ejemplo, el oxígeno produce tonos verdes y rojos, mientras que el nitrógeno produce tonos azules y violetas.

Puedes obtener más información sobre las Auroras polares: qué son y cómo se forman aquí.

El fuego de San Telmo es un fenómeno meteorológico que se manifiesta como una forma de descarga eléctrica que aparece en objetos puntiagudos expuestos durante tormentas eléctricas, especialmente en el mástil de los barcos. Este fenómeno se desarrolla de la siguiente manera:

1. Cuando se genera una corriente eléctrica entre una nube cargada eléctricamente y un objeto puntiagudo, como el mástil de un barco o una antena, debido a la diferencia de potencial eléctrico entre ellos.
2. El campo eléctrico en el aire alcanza un punto en el que se ioniza.
3. En ese punto, se genera una corriente eléctrica visible en forma de una llama o luz azulada que parece bailar sobre el objeto puntiagudo.

El fuego de San Telmo es más frecuente durante tormentas eléctricas severas en alta mar, donde los barcos son más propensos a ser alcanzados por rayos. Sin embargo, también puede ocurrir en otros entornos, como en tierra firme en estructuras altas y puntiagudas.

Ahora que conoces mejor qué son los electrometeoros y los diferentes tipos que existen, puedes descubrir más información en este enlace sobre el Fuego de San Telmo: definición y explicación.

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