miércoles, 12 de noviembre de 2008



Cuestionario: Antes de leer la información, este es un pequeño cuestionario para ver tu nivel de conocimiento del tema.





1.-) ¿ Qué tipo de nubes originan las tormentas eléctricas?
Pista:




a.-) Cumulunimbus

b.-) Cirrus

c.-) Cirrustratus

d.-) Stratocumulos



2.-) ¿ Cómo se forma la nube de tormenta eléctrica?



a.-) Se produce por condensación del aire al escalar una ladera

b.-) Se produce por enfriamineto del suelo

c.-) Se produce por el enfrentamiento de frente cálido y frío

d.-) Se produce por choque de nubes cirrus



3.-) Rayo que se presenta sólo como un esplendor que ilumina el cielo, pero no se ven sus chispas ni los rayos se escuchan. Este tipo de rayo corresponde a:



a.-) Rayos laminares

b.-) Rayos esferoidales

c.-) Rayos incendiarios

d.-) Rayos difusos



Discusión: ¿deben intervenirse los incendios forestales por rayos?



Comunidad rayística, aquí extraigo un articulo de Science acerca de la intervencion del hombre en los incendios por tormentas eléctricas ¿nos está saliendo el tiro por la culata?


La política de control de incendios forestales estaría empeorando el calentamiento global
28 de Julio de 2008



Los científicos han creído por mucho tiempo que la prevención de incendios forestales ayuda a combatir el calentamiento global dado que árboles y bosques recogen más dióxido de carbono de la atmósfera. Pero nuevos y sorprendentes datos recogidos de cientos de incendios forestales de California sugieren lo contrario. El trabajo podría ayudar a cuantificar el papel de los bosques en el ciclo global del carbono y modificar la política federal de los EE.UU. contra incendios.
Los incendios causados por rayos podrían conformar un mecanismo natural de los bosques. Destruyen árboles de pequeño tamaño y maleza, mientras que a menudo permiten a los grandes árboles que permanecezcan de pie y florezcan. Pero desde aproximadamente 1910, los responsables de la política forestal de EE.UU. han tratado de luchar contra cada vez un mayor número de pequeños incendios forestales utilizando cada vez más medios. Esa política ha permitido que más arbustos, maleza y pequeños árboles crezcan que en el pasado. Esta creciente cantidad de vegetación absorbe 50 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono de la atmósfera cada año, según cálculos de los científicos, lo que supone aproximadamente el 14% de la cantidad total de carbono retirado de EE.UU. en los bosques. Sin embargo, los datos históricos sobre el tamaño del árbol no estaban disponibles para permitir a los científicos a confirmar que los bosques había absorbido mucho más carbono durante el siglo pasado.
Para ello, Michael Goulden, ecologista de la Universidad de California, y una promoción de estudiantes, han utilizado el inventario forestal realizado en la década de 1930 en California en 269 parcelas de bosque natural, datos que previamente han sido pasados por alto. A continuación, han comparado estos datos con las mediciones realizadas en el decenio de 1990 en 260 parcelas en la misma zona. El número de árboles por hectárea en todas las parcelas aumentó en un 4% en 60 años, un aumento de los científicos atribuyen a la política federal sobre la supresión de incendios. Sin embargo, la cantidad total de carbono retenido por los árboles se redujo en un 34% durante el mismo período. Estos datos han sido puestos de manifiesto esta semana en Geophysical Research Letters.



Los científicos concluyen que los grandes árboles tenían que competir con la creciente población de árboles y arbustos de pequeño tamaño, con lo que los grandes árboles se vuelven más susceptibles a la sequía, el viento y al ataque de los insectos de lo que hubieran sido sin el hacinamiento. Debido a que los grandes árboles murieron, no absorben una mayor cantidad de dióxido de carbono. “Es intuitivo”, señala Goulden.
“Yo estaba realmente mosqueado con este hallazgo”, dice Richard Houghton, ecologista de Woods Hole Research Center en Falmouth, Massachusetts. “Nadie pensaba estos pequeños árboles tendrían un efecto en los más grandes.” Pero el ingeniero forestal Eric Kasischke, de la Universidad de Maryland, College Park, sostiene que algunos de los árboles de mayor edad simplemente mueren “debido al proceso de envejecimiento”. Goulden responde que la cuestión sería importante sólo si los árboles estudiados tuvieran la misma edad, cosa que no sucede.
Los resultados podrían afectara la política federal de lucha contra incendios de los EE.UU., dice el biogeógrafo del Departamento del Interior Peter Teensma. No es lo habitual en este momento, pero una forma de lograr que los gestores federales den más espacio a los árboles para que crezcan en libertad es permitir los pequeños incendios que destruyen los arbustos y la maleza. Este nuevo estudio “nos decantaría disminuir el control sobre las zonas salvajes”, dice Teensma. Los organismos de EE.UU. van a examinar la cuestión, dicen los funcionarios federales, mientras preparan una nueva política de incendios forestales para su publicación el próximo año.


Fuente: Science

martes, 11 de noviembre de 2008

Introducción

Una tormenta se produce por los cumulunimbus,  nubes que se desarrollan cuando la atmósfera está inestable. La atmósfera está inestable cuando se producen importantes movimientos de aire en sentido vertical. Esto ocurre cuando el aire es más frío que lo habitual en la zona alta de la troposfera, lo que sucede cuando pasa un frente frío o en situaciones de bajas presiones.

El aire del suelo se calienta, originando una corriente de aire ascendente. Por efecto del ascenso adiabático, el aire empieza a condensarse progresivamente formando pequeños cúmulos. Dado este constante ascensión del aire,  la nube va creciendo rápidamente en sentido vertical.

El cumulus sigue creciendo en sentido vertical transformándose potencialmente en una nube de tormenta.  Cuando se forma la nube de tormenta, se distribuyen cargas eléctricas en el interior de la nube. La zona superior adquiere carga positiva, por encima de la isoterma correspondiente a 20 grados Celsius, y una zona inferior de carga negativa por encima de la misma. Además en la nube se empiezan a formar grandes gotas o granizos. La misma corriente ascendente las mantiene en suspensión.

El cumulus progresivamente se ha transformado en cumulunimbus que puede llegar a tener una altura de 10 Kms. En su parte superior la temperatura puede llegar a -20 grados Celsius. Esto conduce a una intensa sobresaturación del aire que puede originar gran cantidad de gotas de lluvia o granizo, las cuáles algunas pueden comenzar a precipitar.

Luego la nube de tormenta (cumulunimbus) se desgasta al desaparecer la corriente ascendente que la iba formando, pues la tierra ya se ha enfriado y fuertes corrientes que descienden provocan chubascos de gran intensidad que poco a poco deshacen la nube.

Después de desaparecer por completo esta nube tormentosa, lo único que queda son capas de cirroestratus o cirrus como restos de la tormenta.

El simple hecho de que la tierra se enfríe, y eso ocurre en una corta duración, acaba con las tormentas de convección o con  aquellas tormentas formadas por un frente frío.


Los Tipos de Rayos

Los rayos se diferencian según la dirección de este y el sentido de las cargas.

Rayos Negativos

Hay dos tipos; unos que van desde la nube a la tierra (figura 1) y otros que van desde la tierra a la nube ( figura 2). Mientras que los rayos negativos que van desde la nube a la tierra, tienen las ramificaciones mirando hacia abajo y tienen un gran volumen de ramificación, los negativos que van desde tierra a nube, tienen las ramificaciones de rayos mirando hacia arriba, son poco ramificados y mueren en la parte positiva de la nube.



Rayos Positivos

Al igual que los rayos negativos hay dos tipos, unos que van desde la nube a la tierra, que tienen las ramificaciónes mirando hacia abajo (figura3), y otros que su dirección es tierra a nube (figura 4), que sus ramificaciones miran hacia arriba. Si bien los rayos se diferencian por la dirección, también es importante destacar que se diferenciam unos de otros por el volumen de sus ramificasiones, los rayos de dirección nube a tierra, tienen menos ramificaciones que los de tierra a nube.

En este caso los rayos positivos que se dirigen a la tierra, nacen en la parte positiva de la nube, asociado a los cristales de hielo.

Existe un caso muy especial que se llaman rayos duendes, que son de nube a cielo, estos son muy poco frecuentes. Los rayos que se quedan dentro de la nube, o van entre nubes son relámpagos.

Además de los tipos de rayos nube-tierra, tenemos otros tipos de rayos:

1)Los Difusos: Se llama rayo difuso a aquel rayo que se presenta como un esplendor que ilumina el cielo, donde sus chispas no se ven y sus rayos no se escuchan. Este tipo de rayo es muy frecuente en el verano, por eso también se les llama relámpagos de calor.

2)Los laminares: Se llama rayo laminar a aquel resplandor que es producido por una descarga dentro de la nube, entre la carga eléctrica positiva y la negativa, muy parecidos a los intranubes.

3)Rayos Esferoidal o de bola: Es un fenómeno observado de vez en cuando, que no tiene explicación convincente. Este rayo se trata de 5 a 50 cm de diámetro, quizás formado por plasma, que se desplaza algunos segundos a la velocidad de algunas personas andando, y que a continuación se deshace a veces explotando. No se debe confundir con una bola de plasma, que es una masa incandescente de gases ionizado que puede también aparecer en las tormentas tras un fuerte electro circuito.


Pararrayos

¿Sabias qué?

Descubrimientos del para rayo: Numerosas víctimas entrer los investigadores.

En el siglo XVIII, las máquinas electrostáticas eran motivo de diversión, dado que se podían obtener chispas a partir del rozamiento entre un trapo y una rueda. Así el abad Mollet, electrizó a toda una congregación de Chartreux que se cogían de la mano formando una cadena de 3km: saltarón todos a la ves en el momento de la descarga electrica! El Abad Nollet y otros científicos habían pensado con razon en la analogía entre los rayos y las chispas eléctricas. En 1750, Franklin aportó pruebas suplementarias y dejó escrito el concepto de pararrayos.

El francés Dalibard pudo obtener chispas eléctricas de su mástil metálico, no unido al suelo, el 10 de mayo de 1952: primera experiencia y primer herido por una descarga

La inconciencia vino mucho más lejos por sobre todo con los cometas de Franklin que elevaba bajo los cumulonimbus, donde pudo obtener del extremo del hilo de cobre ligado a la cometa, descargas de 3 metros de largo y 3cm de ancho, con un ruido propio de pistoletazos. La tensión debía ser de ¡centenares de miles de volteos! Franklin fue tirado al suelo por una descarga.

En 1770 los pararrayos comenzaron a implementarse realmente, pero no era tan simple algunas personas los acusaban de inseguros mientras que otras decían que era una blasfemia modificar la voluntad de dios.

En la actualidad los rayos se siguen investigando. Algunas compañías eléctricas disponen de diferentes centros de experimentación y de generación de rayos, tanto en el medio natural como en grandes pabellones.


Fuente: Guía tecnica de meterologia (libro)


Algunas Formas de Protejerse de la caída de un rayo


En el Exterior

En tiempo tormentoso hay que recordar que el rayo escoge el camino más corto para llegar al suelo y que el cuerpo humano es conductor de electricidad.

  • No permanecer en lugar elevado

  • No refugiarse bajo un árbol aislado, si bien se puede encontrar protección en un bosque ( que no sea bajo un árbol grande, ni bajo los árboles que delimitan el bosque)

  • No pasearse en un terreno desolado, ya que actuamos de pararrayos

  • Si no tenemos tiempo de ponernos cubiertos, hay que agacharse encogido de piernas y con los pies juntos y, si es posible, situarnos encima de algún objeto aislante.
En el Interior

  • Dentro de un auto no es seguro, ya que la carrocería metálica hace una función de faraceday.

  • Las casas no son seguras si las estructuras son ligeras, es preciso mantenerse separado de los canalizadotes, de los radiadores y de los aparatos eléctricos o telefónicos, por los que puede pasar la descarga eléctrica.
Fuente: guia tecnica de meterologia


¿Cómo se forman las tormentas eléctricas?

Los rayos son descargas eléctricas causadas por desbalances entre las nubes y el suelo o con la propia nube, ocurriendo en el primer caso descargas hacia el suelo y en el segundo descargas dentro de la nube siendo este el caso más común.

Todos los tipos de tormentas eléctricas (rayos y relámpagos) provienen principalmente de nubes llamadas Cumulonimbus que se caracterizan por tener una forma parecida a un yunque. Estas nubes se forman por una alta humedad en el ambiente, en presencia de una masa de aire caliente inestable que en presencia de una alta energía sube rápidamente. Este ascenso es provocado por el enfrentamiento de dos frentes, uno cálido  y uno frío, haciendo que el frío, por su mayor densidad y peso, pase por abajo del cálido y lo obligue a subir.

Nubes tipo Cumulonimbus

Una vez que esta nube se formó, comienzan los procesos de “cargado” que consiste en la acumulación de cargas dentro de la nube. Esto se produce por el movimiento y choque de las partículas dentro de la nube. Los cristales de hielo que contiene el Cumulonimbus suben y los granizos en esta bajan, así, al encontrarse, colisionan y liberan electrones, quedando los cristales de hielo con carga positiva y los granizos con carga negativa. Luego del choque, los dos elementos continúan su movimiento, acumulándose en la parte superior e inferior cargas positivas y negativas respectivamente.

La liberación de esta carga acumulada en la nube ocurre en una serie de etapas que terminan con la generación del rayo. Primero, una corriente de aire ionizado unida a la nube desciende de esta acercándose al suelo. Cuando esta corriente localiza una columna de cargas positivas conectada al suelo (también de carga positiva) que puede ser desde un árbol a un edificio o hasta una persona y ambas se conectan, se produce un flujo de corriente eléctrica desde la base negativa del Cumulonimbus hacia el suelo positivo.

Una vez conectados (suelo y nube) la carga negativa viaja hacia el suelo y se produce el rayo de luz visible, que va desde el suelo hacia la nube. Este rayo llega a velocidades de 300.000.000 kilómetros por hora.

De la misma manera pueden ocurrir rayos “positivos” que consiste en el mismo proceso pero esta vez se conecta una zona de suelo con carga negativa y la parte superior de la nube, que como dijimos anteriormente, se encuentra con carga positiva, generándose un efecto visible desde la nube hacia el suelo. Uno de cada veinte rayos es de este tipo y  se caracterizan por ser más fuertes y destructivos que los rayos “negativos”. Otra particularidad de este tipo de rayos es que pueden impactar a más de 16 kilómetros de la nube que lo originó.

Siguiendo el mismo principio de colisiones, se pueden generar diferencias de cargas y por lo tanto rayos y relámpagos en nubes formadas por erupciones volcánicas. Estas nubes al estar colapsadas de cenizas volcánicas se generan un sinnúmero de colisiones y así una gran cantidad de rayos y relámpagos.

Martin A. Uman and E. Philip Krider. Science, New Series, Vol. 246, No. 4929 (Oct. 27, 1989), pp. 457-464


Tormenta eléctrica ocacionada por la nube de cenizas en el volcan Chitén(www.nationalgeographic.com)

Tormentas Eléctricas y Agricultura

Tormentas y agricultura: enemigos inconciliables


Generalmente los daños ocasionados por una tormenta eléctrica al predio no provienen de la incidencia de sus rayos sino del viento y la precipitación torrencial que lleva consigo. Sin embargo, hubo casos en que los rayos dieron alcance a la tierra sin estar precedida por una precipitación. Los bosques son los más susceptibles a recibirlos, puesto que los ápices de los árboles hacen de pararrayos naturales. Eventualmente, los bosques prenden rápida y catastróficamente, debido a la materia inflamable de sus troncos. Lo mismo pasa en frutales de hoja caduca, también leñosos. Contrario pasa en los cultivos herbáceos anuales, como son ricos en agua y no densifican el terreno, el efecto de un rayo es aislado, salvo en el caso de un maíz fenológicamente maduro o cultivos de secano, como los cereales.


Caso nacional de este fenómeno se vio en el incendio de bosques en Malleco-Cautín el año 2002. Aunque las autoridades aseveraban que se produjo antropogénicamente, la CONAF halló la razón del hecho en la incidencia de un rayo seco causado por una tormenta eléctrica, en pleno verano.


Fuera de los rayos, la tormenta genera lluvias nocivas para la agricultura." Además de destruir los cultivos y afectar al suministro alimentario, las tormentas pueden reducir también la calidad y el potencial de producción de la tierra. Las mareas de tempestad pueden inundar zonas costeras con aguas salinas, causando la salinización de tierras agrícolas. Si se produce la marea después de la estación principal de las lluvias, los efectos en los cultivos y los rendimientos son mayores ya que la sal no se diluye rápidamente. Las llanuras costeras y de estuarios situadas en los lugares de paso de los ciclones son en general vulnerables a este fenómeno.


Las inundaciones depositan en las tierras cultivadas una capa de aluvión que puede quemar los cultivos y cambiar la calidad del suelo. Este proceso puede mejorar de hecho la calidad del suelo y los rendimientos en años siguientes. Pero el potencial de producción agrícola puede reducirse si los depósitos son más bien de materia arenosa poco fértil y expuesta a la sequía, o de limos que inicialmente pueden saturarse y resultar inhospitables para las raíces de las plantas y los organismos del suelo. En algunas zonas, la inundación puede arrastrar la buena capa superficial del suelo y dejar expuestas capas menos cultivables.


Los efectos de una tormenta en el suelo dependen de las condiciones climáticas precedentes (humedad del suelo, nivel del agua). Influyen también factores como la topografía y el tipo de suelo, especialmente sus características de profundidad, retención de humedad y capacidad de drenaje. Dependen asimismo del uso de la tierra y de las prácticas de explotación agrícola que influyen en el contenido de materia orgánica y la permeabilidad del suelo. Cuanto más rico y permeable sea el suelo, es menos probable que se lo lleve el agua en una tormenta. Prácticas como la nivelación, la construcción de terrazas, el enlodado, el drenaje y el riego contribuyen a la gestión del flujo del agua y a la retención del suelo durante las tormentas e inundaciones. Se pueden plantar también plantas de raíces profundas, como árboles y arbustos, para dar mayor estabilidad".

De FAO "Reducción de la vulnerabilidad agrícola a las catástrofes relacionadas con las tormentas"

http://www.fao.org/DOCREP/MEETING/003/X9178S.HTM