Rayo

Los modelos que conducen a las descargas de rayos de tormentas, sugieren la existencia de una gran capa de cargas negativas en el fondo de la nube y la formación de un terreno positivo en la tierra. Cuando la acumulación es suficientemente grande para producir la ionización del aire, se inicia una descarga electrostática. A esto se le llama una estructura dipolar positiva de acumulación de cargas. Estudios mas recientes indican una estructura tripolar. Con voltajes de cientos de millones de voltios y corrientes en las decenas de miles de amperios, los fogonazos de rayos, pueden ser muy destructivos. La mayor parte de la información en esta sección, proviene del artículo del científico americano E. R. Williams "The Electrification of Thunderstorms" o del libro clásico de Martin Uman "Lightning".

¿Donde Caerá el Rayo?

Ciertamente esta es una pregunta interesante, y se puede responder que tomará el camino de menor resistencia hacia la Tierra. Pero la respuesta clásica es "Esto es como preguntar donde se va a sentar el gorila de 800 libras. ¡Donde el quiera!". Esto no quiere decir que no haya involucradas leyes físicas, sino que hay muchas variables y cierto grado de caos en el entorno de las cargas eléctricas. Se trata de un medio que podría clasificarse como no lineal, lo cual supone que no se siguen simples proporcionalidades, y en la práctica no se puede predecir la trayectoria de descarga de un rayo. Como ejemplo de esta clase de variabilidad se puede producir esta descarga eléctrica con una bobina Tesla. A pesar de que el voltaje y la naturaleza del aire que lo rodea son razonablemente constantes, la trayectoria de descarga cambia drásticamente con el tiempo.

Carga de la Nube, Modelo Dipolar

Carga de la Nube, Modelo Tripolar

Además de la región positiva en la parte superior de una nube de tormenta y la región principal negativa (región-N) en la parte inferior, se ha observado una región positiva mas pequeña llamada región-p. Se piensa que esta región juega un papel importante en la activación de la mayoría de las descargas comunes nube-Tierra. Según Williams, la región-N es una delgada capa con forma de torta de un grosor de menos de un kilómetro pero que se puede extender varios kilómteros horizontalmente. Está típicamente a una altura de unos 6 km., y las descargas de rayos son típicamente de unos 3 km., de longitud en las descargas de nube a tierra.