Qué es y cómo se forma una tormenta eléctrica

Una tormenta eléctrica se manifiesta por descarga repentina de electricidad, que percibimos por un resplandor intenso y fugaz, conocido comúnmente como rayo o relámpago, y por un potente sonido, el trueno.

Tras sufrir durante décadas arduos fenómenos naturales, el gobierno de México creó en 1988 una institución dedicada a generar conocimientos especializados sobre estos. Esta institución, conocida como CENAPRED (Centro Nacional de Prevención de Desastres), desarrolla técnicas para reducir sus riesgos, y ayudar a la población a entender las causas que los generan.

Las tormentas severas (entre ellas las tormentas eléctricas), ocupan un fascículo entero de sus publicaciones.

En el ámbito de la meteorología: definición 

Según el CENAPRED, las tormentas eléctricas se asocian a un tipo de nube en concreto, las convectivas, también conocidas como cumulunimbus, y pueden ir acompañadas de chubascos, nieve, nieve granulada, hielo granulado o granizo.

Son de carácter local y según el NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), pueden llegar a coexistir simultáneamente unas 2.000 tormentas en el mundo.

La concienciación del peligro ante este fenómeno atmosférico debe ser una prioridad para toda persona que resida en una zona de alto nivel ceráunico.

¿Cómo se forman las tormentas eléctricas?

En la atmósfera, en condiciones normales, existe un equilibrio entre las cargas positivas y negativas. Mientras que, durante una tormenta eléctrica, la parte baja de las nubes se carga negativamente e induce una carga positiva en la tierra y los elementos situados sobre ella.

A partir de cierto nivel de campo eléctrico, el aire deja de ser aislante y las nubes se descargan sobre la tierra con un arco eléctrico al que llamamos rayo.

Según la misma publicación del CENAPRED sobre las tormentas eléctricas, define el ciclo de duración de la tormenta entre una o dos horas, y especifica que todas las tormentas eléctricas contienen rayos, los cuales pueden ocurrir individualmente en grupos o en líneas.

Qué son y cómo se forman las tormentas, por Aplicaciones Tecnológicas, empresa especialista en protección contra el rayo

Mecanismos mediante los cuales la nube acumula carga eléctrica:

Mecanismo convectivo

La convección es el transporte de calor por el movimiento de fluidos en zonas a diferente temperatura. Cuando la superficie terrestre se calienta por la radiación solar, lo hacen también los flujos de aire cercanos a la misma. Si la temperatura se incrementa en la capa baja de la atmósfera, se produce un ascenso térmico que produce la condensación del vapor de agua existente en la atmósfera.

Cuando por tanto comienza la formación de la nube, existen corrientes ascendentes de aire cálido que transportan iones de la base y estos son atrapados por las partículas de agua.

Las partículas negativas circundantes son además, atraídas hacia el exterior de la nube, siendo atrapadas por las partículas en la superficie y transportadas por corrientes descendentes hacia las zonas más bajas. La separación de cargas es lo que da lugar a la electrificación de la nube.

Mecanismo inductivo

Un campo eléctrico externo puede inducir cargas en las partículas de la nube que, al colisionar entre ellas, generan una transferencia de esa carga, intensificando la electrificación de la nube.

Mecanismos no inductivos

Este tipo de mecanismos no precisan de ningún campo eléctrico exterior, y se basan en la carga transferida por la adhesión de partículas de agua a la superficie de pequeños cristales de hielo.

Tipos de tormentas eléctricas

Existen distintos tipos dependiendo de su naturaleza*:

Tormentas de célula simple

Son aquellas tormentas más débiles, de corta duración. Sigue estando dotada de rayos y puede llegar a provocar fuertes lluvias, pero su célula no se retroalimenta de energía.

Tormentas Multicelulares

Su peculiaridad radica en poseer dos o más células. Las tormentas multicelulares son más intensas, de una duración más larga (pueden llegar a durar varias horas), y pueden ir acompañadas de fuertes vientos, granizo e incluso pequeños tornados.

Tormentas de supercélula

Se trata de tormentas que se retroalimentan a sí mismas. Un circuito de corrientes ascienden de manera que mantiene la carga energía pudiendo preceder otro tipo de fenómenos como fuertes tornados.

Este tipo de tormentas son particularmente destructivas.

Línea de turbonada

Nos referimos a este tipo de tormentas cuando se produce una línea de tormentas activas que suele ir acompañada de vientos huracanados, fuertes lluvias e incluso fuertes ráfagas de viento.

Tormentas de eco arqueado o eco en arco

Su nombre proviene de la forma que adquiere la propia tormenta eléctrica, de estilo curvo o con forma de arco.

Curiosidades de las tormentas eléctricas

Los rayos pueden llegar a alcanzar temperaturas próximas a los 30.000 grados centígrados, una altísima temperatura que da lugar a su luz blanca característica por incandescencia del camino de la descarga.

El aire caliente que ayuda a la formación de las tormentas eléctricas se expande provocando una onda de choque que llega en forma de sonido, este es el fenómeno que da lugar a los truenos.

El CENAPRED define como característica de las tormentas la combinación de humedad que se produce entre el aire caliente que sube con rapidez desde la superficie terrestre y una fuerza capaz de levantar a éste, como un frente frío, una brisa marina o una montaña.

Medidas de seguridad ante una tormenta eléctrica

La formación de tormentas eléctricas no puede evitarse, pero sí podemos anticiparnos a la posible caída de rayos sobre un área de interés. Esta anticipación nos permite minimizar riesgos y evitar accidentes poniendo en marcha acciones temporales preventivas.

Para ello, Aplicaciones Tecnológicas proporciona soluciones innovadoras en protección y prevención contra descargas eléctricas: el sistema Atstorm®

Atstorm - Sistema experto local de alerta temprana para la prevención de riesgos laborales provocados por tormentas eléctricas (rayos)

El sistema experto local de alerta temprana para la prevención de riesgos de tormentas eléctricas ATSTORM®, es capaz de detectar todas las fases de la tormenta en tiempo real. Pertenece a la categoría de detectores de “clase A” descritos en la norma UNE-EN IEC 62793 y recientemente ha sido premiado como mejor solución en prevención de riesgos laborales por la revista española Formación en Seguridad Laboral (FSL).

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Recuerde que la única forma de tomar medidas preventivas temporales que eviten o minimicen los efectos de una tormenta eléctrica, es mediante un sistema de detección. Debemos descartar métodos poco fiables y desfasados como la regla del 30/30.

*Fuente: Portillo, G. Fenómenos meteorológicas. www.meteorologiaenred.com