O que é e como se forma uma tempestade elétrica

Uma tempestade elétrica manifesta-se pela descarga repentina de eletricidade, percetível por um clarão intenso e fogaz, regularmente conhecido como raio ou relâmpago, e por um potente som, o trovão.

Depois de sofrer durante décadas árduos fenómenos naturais, o governo do México criou em 1988 uma instituição dedicada a gerar conhecimento especializado sobre este tema. Esta instituição conhecida como CENAPRED (Centro Nacional de Prevenção de Desastres), desenvolvia técnicas para reduzir os riscos e ajudar a população a entender as causas que os geravam.

As tempestades severas (entre elas as elétricas), ocupam um fascículo inteiro das suas publicações.

 

No âmbito da metrologia: definição

Segundo o CENAPRED, as tempestades elétricas estão associadas a um tipo de nuvem em concreto, as convectivas, também conhecidas como cumulonimbus, e podem ser acompanhadas de aguaceiros, neve, neve granulada, gelo granulado ou granizo.

São de carácter local e segundo o NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), podem chegar a coexistir simultaneamente umas 2000 trovoadas no mundo.

A consciencialização do perigo perante este fenómeno atmosférico deve ser uma prioridade para todas as pessoas que residam numa zona de alto nível ceráunico.

 

Como se formam as trovoadas elétricas?

Na atmosfera, em condições normais, existe um equilíbrio entre as cargas positivas e negativas. Mas durante uma trovoada, a parte baixa das nuvens carrega negativamente e induz uma carga positiva na terra e nos elementos situados sobre ela.

A partir de certo nível de campo elétrico, o ar deixa de ser isolante e as nuvens descarregam sobre a terra com um arco elétrico ao qual chamamos raio.

Segundo a mesma publicação da CENAPRED sobre as trovoadas elétricas, o ciclo de duração da trovoada é entre uma a duas horas, e específica que todas as tempestades elétricas contêm raios, os quais podem ocorrer individualmente, em grupos, ou em linhas.

O que é e como se forma uma tempestade elétrica_Aplicaciones tecnológicas

Mecanismos mediante os quais a nuvem acumula carga elétrica:

Mecanismo convectivo

A convecção é o transporte de calor pelo movimento de fluidos em zonas com diferentes temperaturas. Quando a superfície terrestre aquece, por causa da radiação solar, acontece o mesmo com os fluxos de ar próximos. Se a temperatura aumenta na camada inferior da atmosfera, produz-se uma subida térmica que produz condensação de vapor de água existente na atmosfera.

Quando a formação da nuvem começa, existem correntes ascendentes de ar quente que transportam iões da base e que são apanhados pelas partículas de água.

As partículas negativas circundantes são atraídas ao exterior da nuvem, sendo apanhadas pelas partículas na superfície e transportadas por correntes descendentes até às zonas mais baixas. A separação das cargas é o que dá lugar à eletrificação da nuvem.

Mecanismo indutivo

Um campo elétrico externo pode induzir cargas nas partículas da nuvem que, ao colidirem entre elas, geram uma transferência dessa carga, intensificando a eletrificação da nuvem.

Mecanismos não indutivos

Este tipo de mecanismos não precisa de nenhum campo elétrico exterior e baseia-se na carga transferida pela adesão de partículas à superfície de pequenos cristais de gelo.

 

Tipos de tempestades elétricas

Existem dois tipos dependendo da sua natureza*:

Tempestades de célula simples

São as tempestades mais débeis, de curta duração. Tem ocorrência de raios e podem provocar fortes chuva, mas a sua célula não se retroalimenta de energia.

Tempestades multicelulares

A sua peculiaridade reside em possuir duas ou mais células. As tempestades multicelulares são mais intensas, de uma duração mais longa (podem chegar a várias horas) e podem ser acompanhadas de fortes ventos, granizo e até pequenos tornados.

Tempestades de supercélulas

Trata-se de tempestades que se retroalimentam a si mesmas. Um circuito de correntes ascende de forma mantêm a carga energética, podendo preceder outro tipo de fenómenos como fortes tornados.

Estas tempestades são particularmente destrutivas.

Linha de trovoada

Referimo-nos a este tipo de tempestades quando se produz uma linha de trovoada ativa acompanhada de ventos ciclónicos, fortes chuvas e fortes rajadas de vento.

Tempestades de eco arqueado ou eco em arco

O seu nome provém da forma que adquire a própria tempestade elétrica, de estilo curvo ou com forma de arco.

Curiosidades sobre as tempestades elétricas

Os raios podem chegar a alcançar temperaturas próximas aos 30000 graus centigrados, uma altíssima temperatura que dá lugar a uma luz branca caracterizada pela incandescência do caminho da descarga.

O ar quente que ajuda à formação das tempestades elétricas expande-se provocando uma onda de choque que chega em forma de som, este é o fenómeno que dá lugar aos trovões.

O CENAPRED define como característica das trovoadas a combinação de humidade que se produz entre o ar quente que sobe com rapidez desde a superfície terrestre e uma força capaz de o levantar como uma frente fria, uma brisa marinha ou uma montanha.

 

Medidas de segurança perante uma tempestade elétrica

A formação de tempestades elétricas não pode ser evitada, mas é possível antecipar a queda de raios sobre uma determinada área de interesse. Esta antecipação permite minimizar riscos e evitar acidentes colando em marcha ações temporais preventivas.

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O sistema especialista local de alerta prévia para a prevenção de riscos de tempestades elétricas ATSTORM®

O sistema especialista local de alerta prévia para a prevenção de riscos de tempestades elétricas ATSTORM®, é capaz de detetar todas as fases da trovoada em tempo real. Pertence à categoria de detetores de “classe A” descritos a norma UNE-EN IEC 62793. Foi recentemente premiado como melhor solução em prevenção de riscos laborais pela revista Espanhola Formação em Segurança Laboral (FSL).

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Recorde que a única forma de aplicar medidas preventivas temporais que evitem ou minimizem os efeitos de uma trovoada elétrica é mediante um sistema de deteção. Devemos descartar métodos pouco fiáveis e desfasados como a regra 30/30.

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