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¿Sabías que...? La contaminación incrementa el número de rayos

Estudios demuestran la correlación entre el número de rayos y los aerosoles formados por la contaminación

Demonios, que me parta un rayo”. Menuda frase lapidaria que casi nos imaginamos saliendo de la boca de un viejo lobo de mar, que escupe algo de tabaco cerca de nuestros pies. Pero lo que nunca se le ha pasado por la cabeza a nuestro deslenguado marinero es que, sí se encuentra navegando por rutas marítimas muy transitadas, llega a doblarse la probabilidad de que esos rayos puedan alcanzarle.

Pero por un rato dejémoslo a un lado y centrémonos en los rayos. Sin duda uno de los fenómenos atmosféricos más fascinantes desde todos los puntos de vista. Si nos gustan los datos debemos de saber que en el preciso momento de leer este post, se están produciendo en nuestro planeta simultáneamente unas 2.000 tormentas, de modo que cada día se registran unas 44.000, que dejan unos 100 rayos por segundo, lo que supone unos 8,6 millones de rayos al día.

Rayos alcanzando tierra durante una tormenta eléctrica.

Sí echamos un rápido calculo comprobaremos que la densidad media anual de rayos para todo el planeta es de 6 rayos/ km2 por año. Parece un dato sobrecogedor, pero la probabilidad media de que nos caiga un rayo sigue siendo bastante baja, 1/3.000.000.

Debemos de tener en cuenta que la distribución de tormentas en la superficie terrestre no es ni mucho menos uniforme. Depende, entre otros factores, de la variación diaria y estacional de la irradiación solar, de la circulación general de la atmósfera y de fenómenos climáticos a gran escala (como El Niño).

Así, en líneas generales, hay más actividad tormentosa en los continentes que en los océanos y está mucho más concentrada en zonas ecuatoriales que en latitudes medias y altas. La distribución global anual de relámpagos es muy baja en Canarias, oscila entre 2 y 4 rayos/km2 por año en oeste y sur de la península y es algo más elevada en el noreste y en Baleares. En el resto del mundo se confirma esa continentalidad, la preferencia por el ecuador y destaca la alta concentración de rayos en el interior de África Ecuatorial y en el Himalaya. 

Distribución anual de rayos a lo largo de nuestro planeta. Fuente: NASA

Relación de los rayos con la emisión de contaminantes

En primer lugar, debemos de pensar que la electrificación de una nube se produce cuando partículas que la componen frotan entre sí, acumulando cargas eléctricas opuestas que se terminan separando en regiones positivas y negativas. De este modo en un gran cumulonimbo encontramos zonas con distinta carga eléctrica, que se encuentran separados por un espacio a través del cual puede producirse una transferencia de carga, el rayo. Como la tierra también esta cargada eléctricamente, el rayo puede darse tanto entre la propia nube como entre la nube y la tierra, aunque las descargas nube-tierra son menos frecuentes.

Pero hay algunos factores que, al menos de forma teórica, pueden afectar de forma positiva la electrificación de las nubes, como por ejemplo un aumento de las condiciones de convección (corrientes ascendentes) de la propia nube.

Aquí es donde pueden entrar en juego los aerosoles, que simplemente son partículas líquidas o sólidas que flotan en el aire. Hay aerosoles de origen natural (polvo, cenizas volcánicas, …) y otros más “sucios” que surgen de la contaminación atmosférica.

Los aerosoles actúan como núcleos de condensación donde se adhieren gotitas de agua que forman las nubes. Sí hay un exceso de aerosoles (por ejemplo, al existir contaminación), el agua disponible dentro de la nube puede agruparse en un mayor número de núcleos, las gotas serán más pequeñas y ligeras y les resultará más fácil el ascenso a niveles más altos de la nube. En este ascenso pueden congelarse parcialmente y formar “graupel” (una especie de granos de hielo o granizo) o cristalizar en forma de hielo. En cualquier caso, el número de colisiones dentro de la nube aumenta y la electrificación de esta será más intensa.

Parece ser que en estos choques el graupel tiende a cargarse negativamente y los cristales de hielo positivamente. Misterio aún sin resolver de la microfísica de nubes.

El caso es que durante los últimos años se han publicado una serie de estudios que vinculan las emisiones de aerosoles contaminantes con el incremento del número de rayos localizado en algunas áreas del Amazonas (bastante propensas a que se registren incendios forestales) y en determinadas regiones de China, donde la contaminación es extremadamente elevada.

En ambos casos se observa una correlación bastante clara entre el incremento del número de aerosoles “extra” inyectado en la atmósfera, que actúan como “sucios” núcleos de condensación, y el número de rayos registrado.

Pero, donde este efecto ha podido ser más contrastado, ha sido al estudiar el número de rayos que se producen sobre las vías de navegación de gran tráfico marítimo. La mayor frecuencia de rayos sigue el escape de los barcos que transitan estas vías, siendo un efecto no justificable por factores meteorológicos “tradicionales” (cómo vientos dominantes o estructura de la temperatura en la atmósfera).

El mar presenta un laboratorio más homogéneo que la tierra, donde los efectos están más enmascarados. De hecho, sí desde nuestros satélites somos capaces de observar nubes tipo estela generadas por las salpicaduras de nuestros buques (Ship-Track), no parece descabellado pensar que las emisiones de aerosoles de origen humano deberían de favorecer un aumento del número de rayos generados en las tormentas.

«Ship Tracks» (nubes originadas por el paso de buques). Satélite Modis-NASA (04.03.09)