{"id":76441,"date":"2002-12-01T00:00:00","date_gmt":"2002-12-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2002\/12\/01\/los-enigmas-de-las-tormentas\/"},"modified":"2015-04-23T12:48:29","modified_gmt":"2015-04-23T15:48:29","slug":"los-enigmas-de-las-tormentas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/los-enigmas-de-las-tormentas\/","title":{"rendered":"Los enigmas de las tormentas"},"content":{"rendered":"

\"\"ROBERTO DE BIASI \/ DIVULGACCI\u00d3N<\/span><\/a>Se ha dado inicio a un experimento in\u00e9dito, que literalmente es lanzado a las nubes con el prop\u00f3sito de develar uno de los extra\u00f1os fen\u00f3menos asociados a los rel\u00e1mpagos: los\u00a0sprites<\/em> – efectos luminosos d\u00e9biles que duran poqu\u00edsimo tiempo, entre 5 y 300 milisegundos, y que aparecen durante las tormentas. Al final de noviembre, un globo de 40 metros de altura zarp\u00f3 de Cachoeira Paulista, ciudad situada a mitad de camino de S\u00e3o Paulo y R\u00edo de Janeiro, como parte de un proyecto realizado conjuntamente por el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe, sigla en portugu\u00e9s) y las universidades estadounidenses de Washington y Utah.<\/p>\n

Y otros tres globos no tripulados soltar\u00e1n amarras y se elevaran a unos 30 kil\u00f3metros de altura hasta el d\u00eda 21 de diciembre, llevando consigo instrumentos que analizar\u00e1n las emisiones de rayos X y de luz visible de los\u00a0sprites<\/em> – un t\u00e9rmino a\u00fan no traducido, que en ingl\u00e9s significa duende, hada o fantasma. Al monitorear los globos desde tierra o desde aviones, los investigadores intentar\u00e1n por primera vez llegar lo suficientemente cerca – menos de 100 kil\u00f3metros, si los vientos ayudan – para caracterizar la intensidad de los campos el\u00e9ctricos y magn\u00e9ticos que generan estos fen\u00f3menos en una franja de la atm\u00f3sfera ubicada arriba de las tempestades – que en las regiones tropicales se concentran hasta a 15 kil\u00f3metros del suelo – y por debajo de la zona en la que generalmente se producen lossprites<\/em> , en un estrato de la atm\u00f3sfera situado entre 40 y 90 kil\u00f3metros arriba del suelo: la mesosfera.<\/p>\n

“Este fen\u00f3meno, que se manifiesta en una regi\u00f3n elevada de la atm\u00f3sfera, est\u00e1 siempre asociado a un rayo en una porci\u00f3n inferior”, explica Osmar Pinto J\u00fanior, investigador del Inpe y coordinador de la parte brasile\u00f1a del proyecto. “Pretendemos observar qu\u00e9 sucede en esa franja intermediaria”.<\/p>\n

En un estudio similar, realizado en 1999 con aeorostatos que sobrevolaron los estados de Iowa y Texas (EE.UU.) se intent\u00f3 infructuosamente efectuar este an\u00e1lisis, de acuerdo con el f\u00edsico estadounidense Robert Holzworth, de la Universidad de Washington y uno de los coordinadores del estudio actual financiado por la FAPESP y por la National Science Foundation (NSF) de Estados Unidos. “Los globos quedaron a m\u00e1s de 300 kil\u00f3metros de los\u00a0sprites<\/em>. A esa distancia es imposible hacer las mediciones que pretendemos realizar”, comenta Holzworth, que estuvo en R\u00edo de Janeiro a comienzos de noviembre en el marco del 3\u00ba Workshop Brasile\u00f1o de Electricidad Atmosf\u00e9rica (WAE), organizado por el Grupo de Electricidad Atmosf\u00e9rica del Inpe.<\/p>\n

Si todo sale bien, los globos suministrar\u00e1n pistas dar asidero a las teor\u00edas que procuran explicar de qu\u00e9 integran se forman los\u00a0sprites<\/em>, y permitir\u00e1n descubrir si esos flashes de luz, que surgen durante las grandes tormentas, tienen caracter\u00edsticas diferentes en los tr\u00f3picos, en donde se registra el 70% de las tempestades. Los estudios actuales sobre estos efectos luminosos se concentran en Estados Unidos por una raz\u00f3n sencilla: nueve de cada diez\u00a0sprites<\/em> surgen sobre territorio norteamericano, espec\u00edficamente en el centro-oeste del pa\u00eds, pese a que los astronautas de los trasbordadores espaciales han detectado esas descargas el\u00e9ctricas en otras regiones del planeta – incluso cerca de Santa Mar\u00eda, en R\u00edo Grande do Sul, en 1994.<\/p>\n

Aviones y misiles
\n<\/strong>Adem\u00e1s de aportar avances te\u00f3ricos, el hecho de conocer en detalle las caracter\u00edsticas de estas descargas el\u00e9ctricas puede influir en el futuro en la aviaci\u00f3n comercial, en caso de que los vuelos hipers\u00f3nicos se conviertan en una realidad, seg\u00fan Pinto J\u00fanior. Actualmente, los aviones civiles viajan a alrededor de 10 kil\u00f3metros de altura y a 900 kil\u00f3metros por hora. Con aviones hipers\u00f3nicos se pretende alcanzar velocidades diez veces m\u00e1s altas, pero para ello las aeronaves deber\u00e1n volar a 20 kil\u00f3metros del suelo.<\/p>\n

Esta cuesti\u00f3n es importante debido a que observaciones recientes, realizadas con c\u00e1maras m\u00e1s sensibles, indican que los\u00a0sprites<\/em> se producen tambi\u00e9n – con una intensidad menor, es cierto – en capas mucho m\u00e1s bajas de la atm\u00f3sfera, a alturas inferiores a los 30 kil\u00f3metros, ligeramente arriba de las tempestades. Seg\u00fan el investigador del Inpe, el estudio del fen\u00f3meno suscita tambi\u00e9n inter\u00e9s militar, principalmente en Estados Unidos, pues se cree que la radiaci\u00f3n emitida por los\u00a0sprites<\/em> es similar a la de los misiles nucleares.<\/p>\n

Estos fen\u00f3menos, previstos en 1925 por el f\u00edsico escoc\u00e9s Charles Rees Wilson (1869-1959), que recibi\u00f3 el Nobel de f\u00edsica en 1927, son considerados recientes. El equipo del investigador jubilado Jack Winkler film\u00f3 un sprite por primera vez s\u00f3lo en 1988, durante una noche sin luna en el estado de Minnesota (EE.UU.). Los primeros art\u00edculos cient\u00edficos, publicados al inicio de los a\u00f1os 90, no relacionaban todav\u00eda a estos fen\u00f3menos con los rel\u00e1mpagos. De esta manera, la variedad de formas y estructuras – columnas o aguavivas, que llegan a alcanzar hasta 30 kil\u00f3metros de altura y 40 kil\u00f3metros de extensi\u00f3n – determin\u00f3 la elecci\u00f3n de un nombre sin ninguna asociaci\u00f3n f\u00edsica. Hoy en d\u00eda se sabe que los\u00a0sprites<\/em> generalmente aparecen cuando se produce una tempestad de gran porte, asociados con los rel\u00e1mpagos que partem de la nube hacia el solo.<\/p>\n

Uno de los modelos te\u00f3ricos actuales sugiere que los\u00a0sprites<\/em> derivan del campo el\u00e9ctrico generado entre los dos polos que se forman dentro de una nube de tormenta – el positivo, cerca de la cima de la nube, y el negativo, en la base – y la consecuente ionizaci\u00f3n de la capa aislante, formada inmediatamente arriba de la nube. Cuando se produce un rayo positivo, ese polo es temporalmente vaciado y, como consecuencia de ello, las cargas restantes generan un campo el\u00e9ctrico en la mesosfera: \u00e9se es el sprite.<\/p>\n

Pero puede no producirse as\u00ed. Si el campo el\u00e9ctrico no es capaz por s\u00ed solo de generar la ionizaci\u00f3n y crear el fen\u00f3meno, adquiere fuerza el otro modelo, seg\u00fan el cual el campo el\u00e9ctrico no har\u00eda sino acelerar los electrones oriundos de los rayos c\u00f3smicos, que entonces ionizar\u00edan el medio y crear\u00edan el\u00a0sprite<\/em>. En caso de que los experimentos con las sondas aerost\u00e1ticas detecten la emisi\u00f3n de rayos X, cobrar\u00e1 fuerza esta \u00faltima hip\u00f3tesis, puesto que esos electrones emiten esa forma de radiaci\u00f3n cuando son frenados por la atm\u00f3sfera.<\/p>\n

Calor y contaminaci\u00f3n
\n<\/strong>Pero el encuentro de R\u00edo de Janeiro no se restringi\u00f3 a al asunto de los\u00a0sprites<\/em>. Cerca de 200 f\u00edsicos e ingenieros discutieron tambi\u00e9n otro fen\u00f3meno, para el cual todav\u00eda no hay una respuesta clara: la incidencia de los rayos, que es diez veces mayor sobre los continentes que sobre los oc\u00e9anos, seg\u00fan las estimaciones efectuadas en los \u00faltimos a\u00f1os con auxilio del sat\u00e9lite\u00a0Tropical Rainfall Measuring Mission<\/em> (TRMM) de la Nasa, la agencia espacial estadounidense. Existe tambi\u00e9n otra cuesti\u00f3n intrigante: se forman dos veces m\u00e1s rayos sobre las ciudades que sobre las \u00e1reas desiertas, de acuerdo con estudios efectuados por diversos centros, tales como el Inpe y la Universidad de Texas. Dos hip\u00f3tesis intentan explicar tales diferencias: la contaminaci\u00f3n o el perfil de temperatura y la humedad de la atm\u00f3sfera.<\/p>\n

Pese a que no existe consenso, los indicios sugieren que la mayor humedad existente sobre los oc\u00e9anos ser\u00eda la responsable de la menor aparici\u00f3n de rayos en esa zona, mientras que la mayor capacidad de retenci\u00f3n de calor de los suelos – fundamentalmente en los centros urbanos con m\u00e1s de 100 mil habitantes, en donde existe una concentraci\u00f3n de asfalto y concreto – favorecer\u00eda la formaci\u00f3n de corrientes de aire caliente ascendientes: las corrientes termales, encargadas de llevar el vapor de agua hacia la mesosfera, en donde se condensa en nubes el\u00e9ctricamente cargadas sobre los continentes, y all\u00ed se originan los rayos.<\/p>\n

El equipo del Inpe, luego de cruzar las informaciones de los sat\u00e9lites con datos de los sensores de rayos instalados en el suelo, produjo el primer relevamiento riguroso de las descargas el\u00e9ctricas que llegan al suelo de Brasil. Este nuevo mapa, seg\u00fan Pinto J\u00fanior, podr\u00e1 reemplazar al actualmente adoptado por las normas brasile\u00f1as de protecci\u00f3n contra descargas el\u00e9ctricas (NBR 5419), elaborado con una precisi\u00f3n mucho menor: un observador registraba \u00fanicamente los truenos que escuchaba durante una tormenta, cosa que no se correspond\u00eda con el n\u00famero de rayos que efectivamente ca\u00edan en la zona.<\/p>\n

El nuevo mapa, presentado por primera vez en el evento de R\u00edo, catapulta a Brasil a un sitial como uno de los campeones mundiales en ocurrencia total de rayos por a\u00f1o. Se calcula que entre 50 y 70 millones de descargas el\u00e9ctricas caen en el pa\u00eds anualmente – el doble que el total detectado en Estados Unidos, un pa\u00eds de dimensiones similares. Aun en el c\u00f3mputo del n\u00famero relativo de descargas el\u00e9ctricas por kil\u00f3metro cuadrado por a\u00f1o (rayos\/km\u00b2\/a\u00f1o), Brasil no se queda muy atr\u00e1s de los campeones: los pa\u00edses centroafricanos, mucho menores, pero en los cuales el \u00edndice de rayos que caen al suelo supera los 20 rayos\/km\u00b2\/a\u00f1o. En el pa\u00eds, este \u00edndice asciende a 16 rayos\/km\u00b2\/a\u00f1o, lo que no es nada bueno, pues ocasiona p\u00e9rdidas anuales por hasta 200 mil millones de d\u00f3lares, adem\u00e1s de entre 100 y 150 muertes.<\/p>\n

El estudio aporta tambi\u00e9n otra novedad. Los mapas anteriores indicaban que la Amazonia era la regi\u00f3n de Brasil en la cual se registra la mayor incidencia de descargas el\u00e9ctricas por \u00e1rea durante el a\u00f1o. Pero ya no lo es. De acuerdo al nuevo mapa, las \u00e1reas m\u00e1s afectadas son el sur de Mato Grosso do Sul y la porci\u00f3n oeste de R\u00edo Grande do Sul – con \u00edndices de 16 rayos\/km\u00b2\/a\u00f1o. Precisamente para prevenir los da\u00f1os ocasionados por las descargas el\u00e9ctricas, el equipo del Inpe ha desarrollado durante los \u00faltimos tres a\u00f1os un detector de rel\u00e1mpagos.<\/p>\n

Este artefacto es del tama\u00f1o de una caja de 40 cent\u00edmetros, y ha sido producido y patentado por la empresa Indeleth, que financi\u00f3 una parte de la investigaci\u00f3n. El mismo dispara una alarma sonora y visual cuando detecta tormentas situadas a una distancia de hasta 60 km. Presentado en el encuentro de R\u00edo, sale a la venta este mes por un valor de 1.500 reales, la mitad del precio de los similares importados. El equipo, una vez instalado en parques e industrias, podr\u00e1 ayudar a salvar vidas y a reducir accidentes.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un experimento con globos aerost\u00e1ticos investiga un fen\u00f3meno luminoso similar a los rayos","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[93],"class_list":["post-76441","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76441","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=76441"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76441\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=76441"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=76441"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=76441"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=76441"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}