Hielo Eléctrico

#1# Septiembre 13, 2006: ¿Encontró?, frótelos. ¿No sucede nada? Bien, ¿Qué esperaba? ¿Un relámpago? De hecho, es precisamente así como se originan los relámpagos. A miles de kilómetros sobre la superficie, en las nubes cumulonimbus, pequeños cristales de hielo colisionan constantemente contra bolitas de hielo más grandes. El roce de los dos tipos de hielo actúa como el roce de medias con la alfombra. ¡Zap! Antes de darse cuenta, la nube crepita con potencial eléctrico –y un rayo brota hacia la superficie. Pareciera difícil de creer que un poderoso rayo de relámpago, que en su trayecto calienta el aire a una temperatura tres veces mayor que la superficie del Sol, brote de pequeños trozos de hielo. Pero teóricamente así sucede, y de hecho, experimentos de laboratorio han confirmado que se puede generar electricidad a partir de colisiones hielo-hielo. No obstante, suena fantástico. Así que “decidimos comprobarlo”, dice Walt Petersen, científico de relámpagos en el Centro Nacional de Ciencia y Tecnología Espacial en Huntsville, Alabama. En un período de tres años, Petersen y sus colegas utilizaron el satélite Misión de Medición de la Lluvia Tropical, TRMM por sus siglas en inglés, (Tropical Rainfall Measurement Mission) para observar el interior de más de un millón de nubes. “TRMM cuenta con un radar a bordo para medir la cantidad de hielo en una nube y tiene un detector óptico llamado Sensor de Imágenes de Relámpagos, LIS por sus siglas en inglés (lightning imaging sensor) para contar los destellos de relámpagos”. Comparando el contenido de hielo de una nube con sus destellos, los científicos pueden saber si el hielo y los relámpagos están realmente relacionados. Y lo están. “Detectamos una fuerte correlación entre el hielo y los relámpagos en cualquier medio ambiente –sobre la superficie, sobre el mar y en las zonas costeras”. A escalas globales, el coeficiente de correlación entre la “densidad de destellos” de relámpagos (cantidad de destellos por kilómetro cuadrado por mes) y el “trayecto del agua de hielo” (kilogramos de hielo por metro cuadrado de nube) excedió el 90%. Incluso se encontraron correlaciones más significativas en la escala más pequeña de las células individuales de tormenta, donde, por ejemplo, casi 10 millones de kilogramos de hielo producirían un destello de relámpago por minuto. Diez millones de kilogramos. No se preocupe si no puede lograr una chispa en su congelador. Se requiere mucho hielo para generar relámpagos. En una verdadera nube de tormenta, millones de pedazos de hielo colisionan constantemente, empujados por movimientos ascendentes con rangos de velocidad desde 16 a 160 kpm (10 a 100 mph). Los diminutos cristales de hielo se cargan positivamente y flotan hacia la parte superior de la nube, mientras que las bolitas de hielo más abultadas (llamadas “graupel”) se cargan negativamente y caen al fondo. Esta separación crea megavoltios de tensión eléctrica –y por consecuencia, relámpagos. #2# Ahora que la correlación entre el hielo y los relámpagos está tan bien establecida, puede aplicarse para un buen uso. Petersen explica: “Los programas informáticos que desarrollamos para pronosticar el tiempo y el clima necesitan conocer la cantidad de hielo presente en las nubes. El problema es que el hielo es difícil de rastrear. No podemos colocar un radar encima de cada nube de tormenta para cuantificar su contenido de hielo. Para mejorar nuestros pronósticos por computadora, necesitamos saber dónde está el hielo”. Los relámpagos pueden ayudar. “Ya que hay una fuerte correlación entre los relámpagos y el hielo, podemos darnos una buena idea de la cantidad de hielo que hay “allí arriba” al contar los destellos de relámpagos”. Los sensores como el LIS, que son económicos y pueden ser colocados tanto en la superficie como en órbita terrestre, facilitan la tarea. Volviendo a su congelador: Tal vez desee hacer algo con esos guisantes. Un relato completo de la investigación de Petersen está disponible en los procedimientos del Taller Internacional de LIS, llevado a cabo hace unas semanas en Huntsville, Alabama.

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Autor: Dr. Tony Phillips