El rayo es una descarga eléctrica masiva que neutraliza las cargas que se acumulan en las nubes de tormenta. Tiene lugar dentro de la nube, como relámpago difuso, o entre la nube y el suelo, en forma de descarga eléctrica bifurcada. Cada día hay entre 1.500 y 2.000 nubes de tormenta activas en nuestro planeta, que desencadenan alrededor de 6.000 relámpagos por minuto, la mayoría de ellos difusos. A pesar de que han pasado cerca de 250 años desde que el científico Benjamin Franklin demostrase que el rayo está formado por energía eléctrica, los científicos todavía no han llegado entender por completo cómo funcionan.Las tormentas generan una increíble variedad de fenómenos meteorológicos: rayos, truenos, lluvia torrencial, granizo o ráfagas de viento borrascoso. Una tormenta se forma cuando una fuerte corriente ascendente de aire caliente y húmedo transforma una pequeña nube del tipo cúmulo en un denso cumulonimbo, de 10 a 25 kilómetros de altura y unos 8 de anchura.Junto a la corriente de aire que asciende bajan corrientes de aire más frío, lo cual origina una situación de extremada turbulencia en el interior de la nube. La rápida corriente ascendente favorece la formación de gotas de agua, cristales de hielo y granizo, y las colisiones entre estos elementos generan cargas eléctricas, que acaban por provocar relámpagos.Las cargas eléctricas positivas se transfieren a la parte alta de la nube, mientras que las negativas se concentran en las partes inferior y media. Para iniciar la avalancha de electrones que supone el comienzo de un rayo es necesario que en la nube de tormenta se produzca una acumulación de una diferencia de potencial cercana al millón de voltios por metro. Por sorprendente que parezca, la tormenta genera ese voltaje en solo media hora.ELECTRONES QUE FLUYENDentro de la tormenta, las turbulentas corrientes de aire provocan remolinos, haciendo subir y bajar las gotas de agua y cristales de hielo, dando lugar a la producción de granizo. La corriente de electrones fluye, choca con las moléculas de aire y libera más electrones, ionizando el aire. Esta descarga intermitente de baja corriente forma una senda muy ramificada que recibe el nombre de cabeza escalonada.A medida que se acercan al suelo, las ramas principales, que portan grandes cargas negativas, provocan cortas guías ascendentes de cargas eléctricas positivas procedentes de buenos puntos conductores situados en el suelo. Cuando una rama de la cabeza escalonada entra en contacto con de estas guías ascendentes se crea un canal completo de aire ionizado, lo que permite que la enorme corriente positiva, denominada trazo de retorno, fluya hacia arriba en forma de vivo destello de descarga eléctrica y provoque la primera de las ondas de choque que oímos, el trueno.La ráfaga de un rayo se compone de descargas alternas ascendentes y descendentes. Una fracción de milisegundo después del trazo de retorno, una nueva guía negativa desciende por el canal ionizado y desencadena otro trazo de retorno ascendente. El proceso se repite varias veces en una fracción de segundo hasta que la carga de la nube queda totalmente neutralizada.DETECCIÓNEl Instituto Nacional de Meteorología dispone de una Red de Detección de Descargas Eléctricas que permite la localización y caracterización de los rayos que alcanzan la Península Ibérica. Este sistema de detección cuenta con 14 equipos que envían a un ordenador central información sobre la localización geográfica, longitud y latitud, hora, intensidad eléctrica y polaridad de los rayos. El objetivo es controlar, mediante la elaboración de un mapa de rayos, las zonas geográficas españolas más vulnerables a los incendios provocados por estas descargas. Este tipo de información también ayuda a detectar con mayor rapidez averías en los tendidos eléctricos y reducir las consecuencias de estos fenómenos sobre los equipos electrónicos sensibles, como los ordenadores.Los detectores están instalados principalmente en aeropuertos y bases aéreas, con el fin de garantizar el funcionamiento, seguridad y mantenimiento de los mismo. Con estos sistemas no sólo podemos saber dónde se están produciendo las descargas y con qué intensidad, sino también hacia dónde se desplaza la actividad tormentosa y su estado de madurez.En nuestro país, los días de gran actividad tormentosa pueden registrarse del orden de 13.000 a 20.000 descargas en 24 horas. El 7 de agosto de 1992 se registraron 32.000 rayos.VIRULENCIALa potencia de la descarga de un rayo inspira temor. De 10.000 a 40.000 amperios de corriente llegan a la Tierra en menos de una milésima de segundo. El canal por donde circula el rayo es tan fino como un lápiz y alcanza temperaturas superiores a los 30.000ºC, más de cinco veces la temperatura de la superficie del Sol. Esto hace que el aire caliente del canal se expanda con enorme rapidez, originando una onda de choque que produce el ruido que llamamos trueno. Además, si se dan determinadas condiciones atmosféricas, cada descarga puede alcanzar más de 30 kilómetros de longitud. En Aragón, se da la circunstancia de que un gran número de incendios forestales son debidos a la caída de rayos que actúan como focos de ignición.PELIGROSEl rayo busca siempre el punto del suelo con menor resistencia eléctrica, por lo cual tiende a caer sobre árboles, colinas y edificios altos. El peor sitio para refugiarse cuando hay tormenta es bajo un árbol alto y aislado. Como el árbol no es tan buen conductor eléctrico como el cuerpo humano, si cae un rayo sobre su estructura, la personas refugiada puede sufrir una descarga lateral. También corren grave peligro las personas que trabajan o hacen deporte al aire libre. Tener en las manos un objeto metálico aumenta las posibilidades de atraer a un rayo, que puede causar graves quemaduras, dañar órganos vitales e incluso parar el corazón. El lugar más seguro es el interior de una casa o un coche. Aunque un 75% de las personas alcanzadas por un rayo sobreviven, alrededor de 50 mueren cada año en España a causa de la descarga de un rayo.
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