La LLuvia:
La lluvia se produce por la condensación del vapor de agua que contienen las nubes provocada por los núcleos de condensación.
La lluvia es una precipitación de agua en forma de gotas Cuando éstas alcanzan un diámetro superior a los 0,5 m m. caen a la tierra por la gravedad a una velocidad superior a los 3 m /seg. En estos momentos se produce la lluvia.
El agua puede volver a la tierra , además, en forma de nieve o granizo.
La cantidad de lluvia que cae en un lugar se mide por los“PLUVIOMETROS”. La medición se expresa en milímetros de agua y equivale al agua que se acumularía en una superficie horizontal e impermeable de 1 metro cuadrado durante el tiempo que dure la precipitación.
La lluvia, en su caída, se distribuye de forma irregular: parte aprovechará para las plantas, parte aumentará los caudales de los ríos por medio de los barrancos y escorrentías que, a su vez aumentaran las reservas de pantanos y embalses y la mayor parte se infiltrará a través del suelo, y discurriendo por zonas de texturas mas o menos porosas formará corrientes subterráneas que irán a parar o bien a depósitos naturales con paredes y fondos arcillosos y que constituirán los llamados yacimientos o pozos naturales, o acabarán desembocando en el mar.
La lluvia (del lat. pluvĭa) es un fenómeno atmosférico de tipo acuático que se inicia con la condensación del vapor de agua contenido en las nubes.
Según la definición oficial de la Organización Meteorológica Mundial, la lluvia es la precipitación de partículas líquidas de agua, de diámetro mayor de 0,5 mm o de gotas menores, pero muy dispersas. Si no alcanza la superficie terrestre, no sería lluvia sino virga y si el diámetro es menor sería llovizna.1 La lluvia se mide en milímetros al año, menos de 200 son pocos, entre 200 y 500 son escasos, entre 500 y 1.000 son normales, entre 1.000 y 2.000 son abundantes y más de 2.000 son muchas.
La lluvia depende de tres factores: la presión atmosférica, la temperatura y, especialmente, la humedad atmosférica.
Medición de la lluvia
La precipitación se mide en milímetros de agua, o litros caídos por unidad de superficie (m²), es decir, la altura de la lámina de agua recogida en una superficie plana es medida en mm o l/m². Nótese que un milímetro de agua de lluvia equivale a 1 L de agua por m².
La cantidad de lluvia que cae en un lugar se mide por los pluviómetros. La medición se expresa en milímetros de agua y equivale al agua que se acumularía en una superficie horizontal e impermeable de 1 metro cuadrado durante el tiempo que dure la precipitación.
Pluviómetro manual: es un indicador simple de la lluvia caída, consiste en un recipiente especial cilíndrico, por lo general de plástico, con una escala graduada. La altura del agua que llena la jarra es equivalente a la precipitación y se mide en mm.
Pluviómetros totalizadores: se componen de un embudo, que mejora la precisión y recoge el agua en un recipiente graduado, el instrumento se coloca a una determinada altura del suelo y un operador registra cada 12 horas el agua caída. Con este tipo de instrumento no se pueden definir las horas aproximadas en que llovió.
Pluviógrafo de sifón: consta de un tambor giratorio que rota con velocidad constante, este tambor arrastra un papel graduado, en la abscisa se tiene el tiempo y en la ordenada la altura de la precipitación pluvial, que se registra por una pluma que se mueve verticalmente, accionada por un flotador, marcando en el papel la altura de la lluvia.
Pluviógrafo de doble cubeta basculante: el embudo conduce el agua colectada a una pequeña cubeta triangular doble, de metal o plástico, con una bisagra en su punto medio. Es un sistema cuyo equilibrio varía en función de la cantidad de agua en las cubetas. La inversión se produce generalmente a 0,2 mm de precipitación, así que cada vez que caen 0,2 mm de lluvia la báscula oscila, vaciando la cubeta llena, mientras comienza a llenarse la otra.
Origen de la lluvia
La lluvia puede originarse en diferentes tipos de nubes, generalmente nimbostratus y cumulonimbus, así como en diferentes sistemas organizados de células convectivas: la persistencia de una lluvia abundante requiere que las capas de nubes se renueven continuamente por un movimiento de ascenso de las más inferiores que las sitúe en condiciones propicias para que se produzca la lluvia. Únicamente así se explica que algunas estaciones meteorológicas, como las de Baguio (en la isla de Luzón, en las Filipinas), haya podido recibir 2.239 mm, de lluvia en cuatro días sucesivos. Todo volumen de aire que se eleva se dilata y, por consiguiente, se enfría. La ascensión de las masas de aire puede estar ligada a diversas causas, que dan lugar a diversos tipos de lluvia:6
Lluvias de convección
Lluvias orográficas
Lluvias frontales o ciclónicas:
Frente frío
Frente cálido
Frente ocluido
Los Rayos:
¿Qué tan frecuentes son los rayos?
Afortunadamente para los chilenos, nuestro país no tiene una alta frecuencia de tormentas eléctricas, de modo que los rayos son más bien una rareza.
Lo anterior es bastante afortunado si consideramos que la Tierra es golpeada por aproximadamente 100 rayos cada segundo y en cualquier momento (ahora mismo, por ejemplo) sufre 2.000 tormentas eléctricas simultáneamente. Países como Estados Unidos sufren unos 20.000.000 de rayos al año, procedentes de unas 100.000 tormentas eléctricas. Los estados más afectados son como Florida (y la ciudad de Tampa, en particular), Georgia, Carolina del Sur, Nueva York u Oklahoma sufren miles de rayos cada año. De hecho, EEUU presenta un promedio anual de 87 víctimas fatales y cerca de 500 heridos, superando a tornados, inundaciones y huracanes.
En Chile, según la Dirección Meteorológica de Chile, las tormentas eléctricas no sobrepasan unas pocas decenas, especialmente en Septiembre, y es por lo tanto excepcional que se reporten lesiones o muertes por rayos, aunque se están haciendo habituales las denuncias de daños de artefactos eléctricos atribuibles a descargas eléctricas provenientes de un rayo.
¿Qué es un rayo?
Un rayo es una descarga eléctrica que golpea la tierra, proveniente de la polarización que se produce entre las moléculas de agua de una nube (habitualmente las cargas positivas se ubican en la parte alta de la nube y las negativas en la parte baja), cuyas cargas negativas son atraídas por la carga positiva de la tierra, provocándose un paso masivo de millones de electrones a esta última. Esta descarga puede desplazarse hasta 13 kilómetros, provocar una temperatura de 50.000 °F (unos 28.000°C o sea tres veces la temperatura del Sol), un potencial eléctrico de más de 100 millones de voltios y una intensidad de 20.000 amperes.
La velocidad de un rayo puede llegar a los 140.000 km por segundo.
En el punto de entrada a la tierra, el rayo puede destruir, de acuerdo a su potencia y a las características del suelo, un radio de 20 metros.
Esta polarización de las cargas eléctricas de una nube es lo que se denomina electrostática, fenómeno que está presente en nuestra vida diaria. Incluso nosostros mismos podemos acumular electrostática y, por ejemplo al tocar a otra persona, descargarla como una chispa de corriente que nos produce cierto sobresalto. Las nubes crean esta chispa a escala gigante. El trueno no es otra cosa que la onda expansiva provocada por esta tremenda energía liberada, originando el ruido característico que todos hemos oido alguna vez. Esta magnífica energía contenida en un rayo es lo que hizo que prácticamente todas las culturas, comenzando por Zeus, Thor (trueno), Musulmanes, Hindues, Navajos o Araucanos, le atribuyeran al rayo y el trueno un origen divino, ya sea como castigo o señal. Ni nuestro Viejo Pascuero (Santa Claus o Papá Noel) escapó al influjo de tales fenómenos, ya que dos de sus renos fueron llamados Donner (trueno) y Blitzen (rayo).
Muchos científicos como Newton y Franklin desarrollaron investigaciones al respecto y , sobre todo este último, diseñaron sistemas que atraían estas cargas eléctricas hacia la tierra (pararrayos), de manera de evitar que se acumulara en grandes proporciones y evitar sus efectos indeseables.
Tipos de rayos
Los rayos se pueden clasificar de acuerdo a su inicio y destino en:
Nube a cielo o "duendes", que son descargas hacia la atmósfera, más arriba de las nubes.
Nube a Tierra, los más típicos y espectaculares (y peligrosos, por supuesto)
Intranubes, es decir dentro de una misma nube. Aparecen como relámpagos con algunos truenos.
Internubes, de una nube a otra, con grandes truenos.
El rayo: ¿creador de la vida?
El rayo, a niveles no tan masivos como en una tormenta eléctrica, pudo haber jugado un papel fundamental en la creación de la vida en la Tierra. Harold Urey, Premio Nobel de Química en 1934, propuso que la tierra estaba formada inicialmente por amonio, hidrógeno, metano y vapor de agua. Stanley Miller, (ver Origins of life) uno de sus alumnos, creó experimentalmente en 1950 un ambiente conformado sólo con los elementos mencionados (ver diseño del experimento). Pero le agregó una chispa eléctrica para iluminarlo y descubrió que, habiéndose previamente cerciorado de que ninguna estructura viva había en el ambiente por él diseñado, después de una semana encontró que se habían formado aminoácidos, los componentes de las proteínas.
Lugares de riesgo:
Para estar verderamente libres de un rayo, tenemos que alejarnos a más de 13 km de donde éste se produce. Por cada 10 segundos contados entre el trueno y el rayo, debemos considerar que hay 3 km entre nosotros y el origen del rayo. Pero como en la práctica es muy difícil predecir dónde se va a producir el próximo rayo, debemos evitar los siguientes sitios:
Fuera de casa: Son especialmente peligrosos los árboles altos o solitarios. Igual cosa los postes o estructuras metálicas como rejas, antenas, cabinas de teléfonos, etc. Estar solo en un espacio abierto y plano. Vehículos abiertos como tractores, convertibles (autos grandes y cerrados son más seguros), botes, etc.
Dentro de la casa: Líneas telefónicas y eléctricas. Cañerías y plomería en general.
Medidas de Seguridad y Emergencia
Antes de que comiencen los rayos . . .
· No deje de mirar el cielo. Observe si el cielo se oscurece, si hay relámpagos o si el viento cobra fuerza. Escuche si hay truenos.
· Si Ud. puede escuchar los truenos, Ud. está lo suficientemente cerca de la tormenta como para que le alcance un rayo. Diríjase inmediatamente a un lugar seguro.
· Sintonice la radio que transmite información meteorológica (NOAA), la radio comercial o la televisión para recibir los últimos pronósticos del tiempo.
Si se acerca la tormenta . . .
· Busque refugio dentro de un edificio o de un automóvil. Mantenga las ventanas cerradas y evite los automóviles convertibles.
· Las líneas de teléfono y las cañerías de metal pueden conducir electricidad. Desenchufe los aparatos electrodomésticos. Evite usar el teléfono y los electrodomésticos. (El dejar las luces prendidas, sin embargo, no aumenta el riesgo de que su casa sea alcanzada por un rayo).
· Evite bañarse, ducharse o usar agua corriente para cualquier otro propósito.
· Apague el aire acondicionado. La sobre tensión ocasionada por los rayos puede dañar el compresor ocasionando la necesidad de reparaciones costosas.
· Cierre las cortinas y las persianas de las ventanas. Si los vidrios se quiebran debido a objetos lanzados por el viento, las persianas impedirán que los trozos de vidrio se hagan añicos dentro de su vivienda.
Si Ud. está a la intemperie . . .
· Si Ud. está en un bosque, refúgiese bajo los árboles más bajos.
· Si Ud. está navegando o nadando, diríjase inmediatamente a tierra firme y busque refugio.
Después de que pase la tormenta . . .
· Manténgase alejado de las áreas afectadas por la tormenta.
· Escuche la radio para recibir información e instrucciones.
Si un rayo alcanza a una persona . . .
· Las personas alcanzadas por un rayo no mantienen la descarga eléctrica y se les puede asistir sin riesgo.
· Pida ayuda por teléfono. Haga que una persona llame al 911 ó al número local para emergencias (Servicios Médicos de Urgencias).
· La persona lesionada recibió una descarga eléctrica y puede tener quemaduras por donde la alcanzó el rayo y por donde la electricidad abandonó su cuerpo. Verifique si tiene quemaduras en ambas partes.
El recibir una descarga eléctrica también puede causar daños al sistema nervioso, quebrar los huesos, y pérdida de audición o visión. El 80 a 90% de las personas que sufren el impacto de un rayo pueden sobrevivir si reciben la atención adecuada (Ray Sullivan, un guardaparques de EEUU habría sido golpeado 7 veces por diferentes rayos entre 1942 y 1976..., y no murió) .
· Adminístrele primeros auxilios. Si la persona no respira, comience la respiración de salvamento. Si el corazón le ha dejado de latir, una persona adiestrada debería administrarle reanimación cardiopulmonar (RCP). Si la persona tiene pulso y respira, observe y cuide de otras posibles lesiones. Aprenda primeros auxilios y RCP tomando un curso de primeros auxilios y RCP de la Cruz Roja. Llame al Capítulo de la Cruz Roja de su localidad para informarse de los horarios y los costos de las clases.
Los Truenos:
El trueno es el sonido de la onda de choque causada cuando un rayo calienta instantáneamente el aire por el que se mueve entre nubes, o de ellas hasta la superficie terrestre, a más de 28.000 °C. Este aire muy caliente aumenta de volumen y se expande a gran velocidad, pero al mezclarse con el aire frío del entorno baja bruscamente su temperatura y se contrae. Esta rápida expansión y contracción genera ondas de choque que son las responsables del ruido del trueno.
Origen
El origen del trueno ha sido objecto de discusión científica durante siglos. La primera teoría de la que se tiene noticia está atribuida al filósofo Aristóteles en la tercera centuria antes de Cristo, especulando que el sonido podía ser causado por la colisión de nubes. Desde entonces muchas teorías han sido propuestas. En el siglo XIX la teoría más aceptada era que el rayo producía el vacío generando después el ruido consecuente. En el siglo XX está bastante consensuado que el trueno viene originado por la onda de choque en el aire debida a la súbita expansión térmica del plasma en la trayectoria del rayo.1 La temperatura dentro del rayo, medida mediante análisis espectroscópico, varía durante 50 microsegundos de la temperatura ambiente a 20.000 ºK o hasta 30.000º K, para ir descendiendo paulatinamente hasta los 10.000º K.2 Este calor causa una enorme expansión del aire hacia todas direcciones, impulsando el aire circundante a velocidades superiores a la del sonido. Esta onda finalmente es una onda de choque que recorre rápidamente la atmósfera. En algunos casos el sonido del trueno puede alcanzar los 110 dB, cercano al umbral del dolor para el oído humano.