Tormenta eléctrica para niños
Una tormenta eléctrica es un evento del clima que tiene rayos y sus sonidos, llamados truenos. Las nubes que forman las tormentas eléctricas se llaman cumulonimbos. Son esas nubes grandes, grises y muy oscuras que vemos antes de una tormenta o lluvia fuerte. Los cumulonimbos crecen mucho hacia arriba.
Las tormentas eléctricas suelen venir con vientos fuertes, mucha lluvia y a veces nieve o granizo. Algunas veces no hay ninguna precipitación. Las tormentas que producen granizo se llaman granizadas.
Las tormentas eléctricas muy fuertes pueden girar, formando lo que se conoce como superceldas. La mayoría de las tormentas se mueven con el viento de la tropósfera. Sin embargo, los cambios en la dirección del viento pueden hacer que se desvíen de su camino.
Contenido
¿Cómo se forman las tormentas eléctricas?
Estas tormentas se forman cuando el aire cálido y húmedo sube en una atmósfera inestable. La atmósfera se vuelve inestable cuando el aire que sube está más caliente que el aire a su alrededor. Esto permite que el aire caliente suba libremente.
Cuando el aire caliente sube rápido, se enfría y el vapor de agua se convierte en gotas. Esto libera calor, lo que ayuda a que el aire siga subiendo y alimente la tormenta. Así se forman nubes grandes, llamadas Cúmulus, que pueden crecer hasta 10.000 metros o más.
Las tormentas pueden formarse por el calor del sol en las tardes de verano. También pueden aparecer cerca de montañas o asociadas a los frentes fríos.
Las tormentas más intensas ocurren cuando el aire cálido y húmedo sube muy rápido, a veces a 160 kilómetros por hora. Se calcula que siempre hay unas 2.000 tormentas eléctricas activas en la Tierra. Los rayos se producen por la diferencia de carga eléctrica entre las partículas de hielo o nieve que caen dentro de la nube.
Fases de una tormenta eléctrica
Una tormenta común, que se forma por el movimiento del aire, tiene tres fases. Cada fase dura entre 15 y 30 minutos.
Etapa de desarrollo: el nacimiento de la tormenta
En esta primera fase, el aire húmedo sube hacia la atmósfera. Esto puede pasar por el calor del sol, que calienta el suelo y crea corrientes de aire. También puede ocurrir cuando dos vientos se encuentran y empujan el aire hacia arriba, o cuando el viento sopla sobre terrenos altos.
El vapor de agua que sube se enfría y se convierte en gotas de agua líquida. Estas gotas forman las nubes cúmulo. Al condensarse el vapor de agua, se libera calor. Este calor calienta el aire, haciéndolo menos denso y provocando que suba más. Este proceso se llama convección. En una tormenta típica, suben unos 500 millones de kilogramos de vapor de agua.
Madurez: la tormenta en su punto más fuerte
En esta fase, la nube crece al máximo y toma forma de yunque. Esto suele pasar cuando el aire de arriba es más estable.
Los vientos fuertes en la parte alta de la nube, donde están las nubes cirrus, empiezan a extenderse. Los relámpagos comienzan a verse por toda la nube. Dentro de la nube, el aire se mueve de forma muy agitada, con corrientes que suben y bajan.
Las gotas de lluvia y granizo son tan pesadas que empiezan a caer, arrastrando el aire a su alrededor. Este aire frío que cae forma una corriente de aire hacia abajo. Cuando llega al suelo, se extiende y empuja el aire caliente de la superficie. En esta etapa, la tormenta produce vientos fuertes, muchos relámpagos y lluvias muy intensas.
Etapa de disipación: la tormenta se debilita
En esta última fase, la tormenta está dominada por las corrientes de aire frío que bajan. Si las condiciones no son las adecuadas para que la tormenta siga creciendo, esta fase llega rápido, en unos 20 o 30 minutos.
La corriente de aire que baja sale de la tormenta, llega al suelo y se extiende. Esto se conoce como downburst. Este aire frío corta el aire cálido que alimentaba la tormenta, la corriente que subía desaparece y la tormenta se debilita. Las tormentas que no tienen vientos fuertes que las muevan se debilitan rápidamente. La corriente descendente que golpea el suelo crea un límite de flujo de salida. Esto puede ser peligroso para los aviones, ya que cambia la velocidad y dirección del viento.
¿Cómo se mueven las tormentas?
Las tormentas eléctricas se mueven principalmente de dos maneras: por el viento y extendiéndose hacia zonas con más calor y humedad. Muchas tormentas se mueven con la velocidad promedio del viento en la troposfera, la parte más baja de la atmósfera terrestre.
Las tormentas más débiles son guiadas por vientos más cercanos al suelo. Las tormentas más fuertes, que son más altas, son guiadas por vientos de mayor altitud. Las tormentas organizadas y duraderas se mueven en ángulo con respecto a la dirección del viento. Si el frente de ráfaga (el borde del aire frío que sale de la tormenta) se adelanta, la tormenta se acelera.
Cuando varias tormentas se unen, la tormenta más fuerte suele decidir el movimiento de la nueva tormenta combinada. Cuanto más fuerte sea el viento general, menos probable es que otros factores afecten el movimiento de la tormenta. Los radares meteorológicos siguen las tormentas observando sus características principales.
Tormenta que parece retroceder
Una tormenta eléctrica que parece retroceder es aquella donde se forman nuevas partes en el lado de donde viene el viento (normalmente el oeste o suroeste en el Hemisferio Norte). Esto hace que la tormenta parezca quedarse quieta o moverse hacia atrás.
Aunque en el radar parezca que no se mueve o que va contra el viento, es una ilusión. En realidad, es una tormenta con varias partes. Las partes nuevas y más fuertes se forman en el lado de donde viene el viento. Las partes más viejas siguen moviéndose con el viento y se disipan. Cuando esto ocurre, pueden producirse inundaciones muy grandes.
Por ejemplo, en Rapid City, Dakota del Sur, en 1972, los vientos se alinearon de una forma inusual. Esto hizo que se formaran muchas partes nuevas de la tormenta en el mismo lugar. Cayó una enorme cantidad de lluvia en la misma zona, causando inundaciones repentinas muy graves. Algo similar pasó en Boscastle, Inglaterra, en 2004, y en Chennai en 2015.
La energía de una tormenta
Si sabemos cuánta agua se condensa y cae de una nube, podemos calcular la energía total de una tormenta. En una tormenta eléctrica común, suben unos 500 millones de kilogramos de vapor de agua. La energía que se libera cuando este vapor se condensa es de 1015 julios.
Esta cantidad de energía es similar a la que se libera en un ciclón tropical. Es también más energía que la liberada en grandes explosiones.
Los estudios del Monitor de Estallidos de Rayos Gamma Fermi muestran que las tormentas eléctricas potentes pueden generar rayos gamma y partículas de antimateria (llamadas positrónes). Se cree que los positrones se forman en los destellos de rayos gamma terrestres (TGF). Los TGF son ráfagas cortas que ocurren dentro de las tormentas y están relacionadas con los relámpagos. Las corrientes de positrones y electrones chocan en la atmósfera y generan más rayos gamma. Cada día pueden ocurrir unos 500 TGF en el mundo, pero la mayoría no se detectan.
¿Cómo medir la distancia de una tormenta?
Como el sonido y la luz viajan a velocidades muy diferentes, puedes calcular qué tan lejos está una tormenta. Solo tienes que medir el tiempo entre ver el relámpago (luz) y escuchar el trueno (sonido).
La velocidad del sonido es de unos 332 metros por segundo (puede variar un poco según el clima). La velocidad de la luz es tan rápida (unos 300.000 kilómetros por segundo) que el tiempo que tarda en llegar es casi cero.
Así que, para calcular la distancia, la tormenta está a aproximadamente 1 kilómetro por cada 3 segundos que pasan entre el relámpago y el trueno.
Véase también
En inglés: Thunderstorm Facts for Kids
- Pronóstico del tiempo
- Supercelda
- Ventisca
- Tornado
- Rayo
- Relámpago del Catatumbo
- Región de eco débil acotada
Galería de imágenes
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Tormenta eléctrica en Australia.
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Tormenta sobre Cerro Champaquí, Camino hacia La Cumbrecita, Córdoba, República Argentina.
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Esquema de la evolución típica de una tormenta eléctrica de una sola célula convectiva.
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La transformación de un cumulus congestus en un cumulonimbus incus maduro.
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Una tormenta eléctrica en un entorno sin vientos que puedan cizallar la tormenta o soplar el yunque en una sola dirección.
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Línea de flanqueo delante de una nube cumulonimbus incus en disipación.
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Línea de tormenta vista en reflectividad (dBZ) en una pantalla de radar indicador de posición en planta.
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Como las tormentas eléctricas eyectan haces de partículas al espacio.
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Un rayo visto desde la aldea de Dolno Sonje, en una zona rural al sur de Skopie, Macedonia del Norte.
