La formación de una Tormenta

Cuando el sol calienta el terreno, este a su vez calienta el aire de la superficie, y como este aire calentado es menos denso (puesto que se ha dilatado), resulta una masa de aire caliente más ligera que las capas frías que están por encima, y por tanto muy inestable. En estas condiciones el aire calentado es capaz de comenzar a elevarse al mínimo movimiento que lo provoque.

Cuando el aire calentado además está muy cargado de humedad por evaporación, tendremos todas las papeletas para que se forme un imponente cumuloninbus, que no es más que una nube de fuerte desarrollo vertical, o sea, muy gruesa.

Cuando la masa de aire húmedo empieza a subir disminuye su presión, pues esta disminuye con la altura (cuanto más subimos, menos aire nos queda por encima y por tanto esa columna de atmósfera sobre nosotros pesará menos, o lo que es lo mismo disminuirá su presión atmosférica). Al disminuir la presión, también baja la temperatura, de la misma manera que cuando un gas comprimido se expande también se enfría. Al bajar la temperatura el vapor de agua se condensa y aparecen gotitas de agua condensadas en la nube que se está formando.

Cuando se condensa el agua esta cede a su entorno un poco de calor (conocido como calor latente de evaporación). Este calor que aparece por el hecho de condensarse la gotita de agua, es justo el mismo que tuvo que gastar el sol en conseguir evaporar esa gotita, cuando cambió su estado de agua líquida a vapor de agua.

Al aparecer mucho calor en la condensación de billones de gotitas, la masa de aire que ahora contiene vapor de agua con gotitas de agua, se calienta de nuevo y se dilata, y tira otra vez para arriba. El proceso se va repitiendo hasta que se alcanzan alturas monstruosas de más de 15.000 metros. A grandes alturas la temperatura es muy inferior a cero grados y el agua líquida se cristaliza en hielo, lo cual vuelve a liberar todavía más calor y más ascendencia.

La potencia de ascendencia es brutal. El chorro de aire puede subir muchos metros por segundo, y en el interior de estas nubes hay vientos de varios cientos de kilómetros por hora. Los aviones de línea las esquivan y en su interior debido a los movimientos y rozamientos de aire se van ‘arrancando’ electrones, que acumulan cargas eléctricas en determinadas zonas de la nube. El resultado final es una nube cuya base tiene una carga fuertemente negativa y la parte superior carga positiva. Es una enorme pila!

Cuando hay suficiente carga acumulada los electrones saltan brutalmente bien a la parte superior de la nube o hacia tierra formado un relámpago. El rayo en sí, tiene el grosor de un centímetro, y tampoco tiene una energía terrible, pero al cederse toda esta energía de golpe en una corriente eléctrica de unos 30.000 amperios durante un tiempo muy corto, del orden de pocas millonésimas de segundo, la potencia se hace brutal. Recordemos que la potencia es energía (o trabajo que es lo mismo) en unidad de tiempo, y si este es muy corto, a misma cantidad de energía crecerá la potencia.

El aire atravesado por el rayo se calienta a 20.000 grados que es más o menos 3 veces la temperatura de la superficie solar.

Esta dilatación repentina del aire provoca una verdadera explosión con onda de choque como en una bomba. El ruido del trueno se produce al superar el aire dilatado y en expansión la velocidad del sonido, de la misma forma que un caza bombardero produce un ruido de explosión al superar la barrera del sonido. El aire dilatado casi inmediatamente se detiene frenado por el aire que lo envuelve. El chispazo se desplaza a un tercio de la velocidad de la luz, o sea a 100.000 kilómetros por segundo.

El ruido de los rayos solo se podrá escuchar si estamos a menos de 10 millas, de modo que esto nos puede ayudar a estimar la distancia a la que vemos una tormenta. Cuando está mas cerca, podremos conocer la distancia que nos separa de su centro contando los segundo que pasan desde que vemos el relámpago hasta que oímos el trueno. Por cada 3 segundos contados estaremos un kilómetro alejado de ella ya que el sonido se desplaza a solo 330 metros por segundo.

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