Las tormentas eléctricas son peligrosas, estás producen rayos, lluvias fuertes, granizo e inclusive vientos fuertes sobre los 50 nudos (Macrorráfagas).
El número de personas afectadas por vientos destructivos, descargas eléctricas y fuertes lluvias originas por huracanes o tormentas está incrementando. Los huracanes pueden causar la destrucción y el colapso de la infraestructura, con efectos adversos para las industrias agrícola, turismo y energética, además que puede afectar seriamente la salud de sus trabajadores en forma de lesiones o traumas.
Una tormenta es un fenómeno meteorológico fuerte, que se desarrolla cuando una masa de aire cálida crece de manera vertical formando nubes tipo cumulonimbus capaces de transforma el vapor de agua en partículas liquidas o solidas de manera violenta.
Se cree que los cambios de estado de agua de manera violenta dentro de la nube, lleva a la descomposición de algunas moléculas de agua liberándose así cargas eléctricas positivas y negativas.
La distribución eléctrica en una nube se realiza de manera natural, se puede considerar como un dipolo, presentando una zona de cargas positivas, centradas más o menos a los 7.000 mts y otra zona de cargas negativas más abajo, hacia los 3.000 mts.
Los hidrometeoros se mueven caóticamente al interior de la nube, colisionando entre sí, lo que hace que se carguen eléctricamente, durante estas colisiones, las partículas más grandes se cargan negativamente y, por su tamaño, permanecen en la base de la nube debido a la fuerza de gravedad, mientras que las partículas más pequeñas se cargan positivamente y permanecen en las capas más altas de la nube.
Con actividad convectiva (movimiento vertical del aire) intensa, los fuertes vientos que ascienden y descienden arrastran las gotas de agua cargadas eléctricamente haciendo que estas choquen entre si produciendo los rayos intra-nube, la influencia de la electricidad negativa-positiva en la base de la nube engendra en la superficie una distribución de cargas de distinto signo, fuera de la influencia de la nube, la tierra está cargada negativamente. Sin embargo, la carga negativa en la base de la nube es lo suficientemente grande para repeler las cargas negativas que se encuentran en el suelo, por lo tanto, el suelo y cualquier objeto que esté debajo o cerca de la tormenta se carga positivamente, generando un campo eléctrico que es el principio para que se genere la descarga nube-tierra.
Cuando el rayo alcanza la superficie de la tierra su valor eléctrico puede estar alrededor de 25.000 amperios/cm², la presencia de polvo y sales en el ambiente pueden producir un arco eléctrico capas de distribuirse alrededor de 10 kilómetros a partir del punto donde golpea el suelo.
Cuando la masa nubosa es demasiado extensa y esta empieza a disiparse constituye un potencial peligro de Macrorráfagas. Dentro de la nube las diferencias de temperatura y la gran cizalladura producen rachas muy intensas de viento, que caen de la tormenta y que al golpear el suelo logran una dimensión horizontal superior a los cuatro kilómetros y con un tiempo de existencia inferior a quince minutos.
Las Macrorráfagas también son asociadas a los frentes fríos subtropicales, estos forman una línea de cizalladura que normalmente aparece delante del frente, creando inestabilidad y produciendo fuertes corrientes de aire cerca de la superficie, este rozamiento también da origen al mar de leva.
A partir de los registros de los sensores satelitales, es posible concluir que las descargas eléctricas se presentan en cualquier lugar de la Tierra. Sin embargo, las zonas donde se concentra la mayor densidad de descargas se localizan en la región tropical, esta región presenta una mayor exposición a la radiación solar respecto al resto del globo terrestre, por lo cual su temperatura superficial es mayor. Esto marca una alta diferencia de temperaturas con la atmósfera que favorece los procesos convectivos que dan origen a las tormentas eléctricas.
Información desarrollada por el departamento de Hidrometeorología de Aviatek.