Raios e relâmpagos | Rays and lightnings


O raio é uma descarga eletrostática maciça causada por carga elétrica instável na atmosfera. A formação do raio é acompanhado por um clarão de intensa luminosidade, o relâmpago, e por uma emissão sonora, o trovão. 
O raio pode acontecer dentro de nuvens (IC), de nuvem para nuvem (CC) ou de nuvem para a terra (CG) e é acompanhado pelo som alto de um trovão. Como a velocidade do som no ar (~ 340 m / s) é muito mais lenta do que a velocidade da luz (300.000.000 m / s), a partir do relâmpago a distância de um raio pode ser calculada, aproximadamente, dividindo o intervalo do flash-trovão , T (seg) por 3: T (seg) / 3 = distância em km ou T (seg) / 5 = distância em milha. O trovão muitas vezes dura vários segundos porque os sons de diferentes partes do raio chegam em momentos diferentes.
O infográfico acima, possibilita visualizar as diferentes etapas da formação de raios e relâmpagos.


Desert strike. Imagem, PhotoShow.

Uma nuvem típica de raio-solo,  muitas vezes, apresenta mais de 5-6 km (3-4 milhas) de comprimento, mas podem ter muitos quilômetros mais. Um temporal típico pode ter três ou mais incidências de raios por minuto em seu pico. São geralmente associados a nuvens cumulo-nimbus, que podem ter até 15 km de altura (10 milhas) e muitas vezes têm uma base de 5-6 km (3-4 mi) acima do solo. O sol aquece a terra e a água, provocando enorme 'caminhos' de ar quente cheios de umidade subindo como um balão gigante de ar aquecido que passam por diferentes zonas de temperatura e campos elétricos típicos de uma formação de tempestade. A umidade do ar se resfria e condensa em gotículas de chuva ou cristais de gelo que caem em enormes correntes de ar turbulentas provocando típicas tempestades de chuva.

A imagem acima, animada, com base em fotografia de alta velocidade, mostra raios e relâmpagos de nuvem para nuvem em Toulouse, França. Autor, Koba-chan.

Desde a antiguidade os raios encantam e assombram a humanidade com seu aspecto ameaçador e ao mesmo tempo intrigante, incorporados nos mitos e lendas.
Após as experiências de Benjamin Franklin e de Louis Guillaume Lemonnier terem demonstrado a natureza eléctrica das trovoadas, no início do século XIX ganhou aceitação a teoria de que o raio era uma descarga eléctrica.
Benjamin Franklin, além de comprovar a hipótese da origem elétrica dos raios, concebeu os para-raios, permitindo iniciar o processo de proteção das edificações contra a ação dos raios.
A temperatura medida atravéz de análise espectral no interior do canal do raio, que em geral tem apenas 2 – 5 cm de diâmetro, varia durante os cerca de 50 μs¹ em que o ar se mantém completamente ionizado, subindo rapidamente de cerca de 20.000 K² para cerca de 30.000 K, descendo então gradualmente até cerca de 10.000 K, desvanecendo-se de seguida. O valor médio da temperatura do plasma formado é de aproximadamente 20.400 K (cerca de 20.100 °C), quase quatro vezes superior ao valor médio de 5.502 ºC registrados na superfície do Sol.

Existem três tipos de raios classificados pela sua origem, também com menos frequencia chamados de descargas iônicas ou atmosféricas:
  • Da nuvem para o solo,
  • Do solo para a nuvem,
  • Entre nuvens.
Distribuição planetária da frequência de descargas elétricas. 
Imagem, NASA/GHRC/NSSTC Lightning Team.

O Brasil é o país no qual se registra a maior ocorrência de raios em todo o mundo. Por ano, cerca de 50 milhões de raios atingem o território brasileiro, estima o Elat (Grupo de Eletricidade Atmosférica), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, INPE. É o dobro da incidência nos Estados Unidos, por exemplo. Cada descarga representa um prejuízo para o setor de geração e distribuição de energia.
Segundo o Elat, de 2000 a 2009, 1.321 pessoas morreram atingidas por raios no Brasil. O estudo aponta para a média de 132 mortes por ano. O Sudeste foi a região onde mais pessoas morreram (29%), seguido pelo Centro-Oeste (19%), Norte (17%), Nordeste (18%) e Sul (17%). A maior parte das mortes ocorre na zona rural (61%), contra 26% na zona urbana, 8% no litoral e 5% em rodovias.
Uma explicação para essa grande quantidade de raios deve-se ao tamanho do território, condições climáticas e a ausência de grandes elevações no seu relevo.

O aquecimento global pode levar ao aumento na incidência de raios. Nas estações quentes, a incidência dos raios também aumenta.

A cidade brasileira que mais recebe descargas elétricas é Teresina, capital do Piauí - chegando a ser a terceira cidade do mundo onde mais acontecem sequências de descargas elétricas. Não é 'à toa' que a região recebe a curiosa denominação de 'Chapada do Corisco'.

Infográfico, National Geographic.
Fonte, Wikipédia.

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