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Raios: dados interessantes e curiosidades sobre tempestades elétricas

11/10/2018

O raio é um dos fenómenos naturais mais fascinantes e espetaculares da natureza. A potente descarga eletrostática que apresenta ilumina o céu durante as tempestades elétricas.

No entanto não nos podemos esquecer que o raio impacta sobre a terra com grande força e sem a proteção e prevenção apropriadas pode ser um perigo para pessoas, animais, edifícios e equipamentos elétricos e eletrónicos.

raios dados interessantes    

Existem muitos dados interessantes sobre os raios e que por vezes são desconhecidos. É popularmente conhecido que as formas metálicas e pontiagudas atraem o raio (dai o formato dos para-raios). Mas é isto certo? Que sabemos mais sobre os raios?

Se falarmos de magnitudes, os raios alcançam números realmente chamativos: picos de corrente de 200.000 amperes e dezenas de coulombs de carga para uma tensão de centenas de milhões de voltes. Se o compararmos com valores domésticos, numa instalação elétrica teremos apenas 250v e correntes na ordem de amperes. Se uma corrente em torno de um ampere passar através do corpo humano provoca queimaduras muito graves e significa um alto risco de morte. Há que ter em conta que a onda do raio é muito rápida, é por isso existem pessoas que conseguem sobreviver ao impacto do raio.

Em relação à sua temperatura, um raio pode alcançar 30.000 kelvin, ou seja, pode ser até 5 vezes superior à temperatura da superfície do sol. Por isso compreende-se que quando uma pessoa sofre um impacto do raio, os metais que transporta consigo chegam a derreter.

Como se forma um raio?

O raio forma-se devido a uma eletrificação das nuvens. As diferenças de temperatura no interior da nuvem geram correntes de ar ascendentes e descendentes. As pequenas partículas de granizo e os cristais de gelo são arrastados por estas correntes de ar, chocam entre si e carregam-se eletricamente. Por sua vez, o vento transporta as partículas com cargas positivas até à parte superior da nuvem e as cargas negativas até à parte mais baixa.

Pela influência destas cargas, a superfície terrestre abaixo da nuvem também adquire carga positiva, o que gera um campo elétrico que segue a nuvem.

O ar não é um bom condutor de eletricidade, o que faz com que a acumulação de cargas deva ser muito grande para que o campo elétrico seja suficientemente forte e se possa formar um raio. Quando isto acontece, começa a criar-se um canal de ar ionizante entre a nuvem e a superfície. As cargas atraem-se mutuamente até fechar o caminho e produz-se um rápido intercambio entre cargas, entre a superfície e a nuvem. Os elementos metálicos e pontiagudos, se estão ligados à terra, acumulam mais carga e por isso convertem-se em pontes preferenciais de impacto do raio.

como se forma um raio

Porque é que os trovões emitem som?

O trovão é o efeito acústico do raio, que se produz porque o aquecimento do raio provoca uma onda de pressão ultrassónica.

Quando o ar ao longo do canal do raio aquece a tão altas temperaturas, expande e contrai rapidamente, causando a familiar explosão do trovão. Literalmente poderíamos dizer que o raio rompe o ar à sua passagem.

Às vezes perguntam-nos se é possível que cai um raio sem trovão. A resposta é que não é possível, o trovão é o resultado direto de um raio. Se vemos um raio, mas não escutamos o trovão, é unicamente porque a descarga se encontra muito distante.

É possível cair um raio se não estiver a chover?

Frequentemente relaciona-se a queda de raios com as trovoadas que trazem chuva, isso pode não acontecer, pode produzir-se uma trovoada elétrica sem precipitação. Este fenómeno que se conhece como trovoada seca, produz-se porque as precipitações são pouco abundantes e evaporam antes de se aproximarem do solo.

Em algumas ocasiões, as trovoadas secas implicam um perigo para as pessoas que se encontram ao ar livre, já que ao não estar a chover podem não ter em conta que existe risco de queda de raio. Neste sentido, cabe destacar que muitas das mortes produzidas por impacto de raios tem lugar antes de que chegue a tempestade acompanhada de chuva ou quando já parou de chover, de novo por se crer estar fora de perigo. Também supõe um grande risco de incêndios florestais.

Tipos de raios

Segundo os pontos entre os que se produz o raio, existe a seguinte classificação de tipos de raios:

  • Os raios nuvem-nuvem são os que vão de uma nuvem a outra.
  • Os raios intra-nuvem são os existentes dentro de uma mesma nuvem entre zonas com distintas cargas.
  • Os raios nuvem-ar são descargas elétricas até a atmosfera.
  • Os raios nuvem-terra são os que se produzem desde a nuvem até ao solo. Este é o tipo de raios do qual nos devemos proteger pelo perigo que representam ao impactar contra os seres ou estruturas que se encontram sobre a terra.

Níveis isoceráunicos: onde caiem mais raio e porque?

Os níveis isoceráunicos indicam a frequência de queda de raios numa área geográfica. Um mapa isoceráunico pode indicar os dias de tempestade ou a densidade de descargas por quilometro quadrado e ano, e em geral representa-se com linhas de igual valor, semelhantes às linhas isóbares que se utilizam nos mapas do tempo.

onde caiem mais raio

Os países com maior nível isoceráunico são aqueles que registam temperaturas mornas e um alto grau de humidade, já que como vimos, as nuvens de trovoada (cumulonimbus) formam-se pela eletrização da água evaporada. Países como a Venezuela, a Índia, ou a República Democrática do Congo apresentam um número de queda de raios muito elevado quando comparados com a média mundial, enquanto que nos polos a incidência é mínima.

Neste aspeto, alguns estudos apontam para que o aquecimento global e a contaminação poderiam ter como consequência o aumento de descargas elétricas.

Não podemos controlar a atividade elétrica na atmosfera, pelo que é muito importante que se apliquem os sistemas de proteção adequados para garantir a segurança das pessoas e das infraestruturas. Hoje em dia existem sofisticados sistemas de deteção de raios como ATSTORM, que permite alertar para o risco fazendo com que sejam levadas a cabo as medidas preventivas com antecipação suficiente.