TEMPESTADES ELÉTRICAS: Física dos Relâmpagos

Apesar de que, o ar é isolante para a força elétrica nas nuvens, mas chegará o momento em que essa força eletrostática será rompida, de modo que, nas regiões aglomeradas de partículas carregadas negativamente, elétrons transladam por caminhos com regiões de partículas carregadas positivamente, ou como também as cargas positivas (moléculas com ausência de elétrons) transladam para as negativas, a conhecida "descarga elétrica", conforme mostrado na Imagem 1. Essa descarga, além de gerar efeitos elevados de temperatura, emite intensidades altas de luz visível, no percurso entre as nuvens de tempestade, dando origem ao relâmpago. Ou o raio, de tempestade conectada ao solo, chamado de descendente quando se inicia da tempestade ao solo e ascendente quando se inicia do solo para a tempestade.

A causalidade das temperaturas elevadas dos relâmpagos entre tempestades e solo, está relacionado com a resistência do ar. Como o ar é um péssimo condutor de eletricidade, claramente a translação de elétrons e cargas positivas se tornam péssima, isso é chamado de resistência elétrica, que é o mesmo caso dos chuveiros, a correte elétrica é bloqueada devido a composição do material, a ponto dos elétrons, se atritarem entre as moléculas, agitando-as de modo que, emitem radiação infravermelha, o calor, esse fenômeno é chamado de efeito joule. E juntamente com radiação branca, o qual é a luz que enxergamos, que no caso dos raios, percebemos a descarga elétrica desenhando os céus.

Nem todos os relâmpagos são emissores de radiação infravermelha (calor) e branca (visível), mas contudo são emissores principalmente por radiação de rádio, de alta e baixa magnitude, que por sua vez, são responsáveis pelas interferias de tecnologias de comunicação.

Normalmente, os raios e relâmpagos, têm duração de meio segundo e comprimentos de 5 km a 10 km. Mas já houve, em outubro de 2017, um relâmpago que se estendeu por três estados dos EUA, Texas, Oklahoma e Kansas, em uma trajetória de 500 km, iluminando uma área de 67.845 quilômetros quadrados, evento recorde chamado como megaflashe.

O Brasil é o país que tem mais incidências em todo mundo, caem cerca de 77.8 milhões de raios por ano, segundo registros do Grupo de Eletricidade Atmosférica - ELAT. A explicação desse motivo, é a extensão geográfica: é o maior país da zona tropical do planeta - área central onde o clima é mais quente e, portanto, mais favorável à formação de tempestades e de raios. (ELAT, adaptação nossa).

A seguir, algumas fotos e vídeos de raios e relâmpagos fotografadas pelo fotógrafo Leo Caldas, Distrito Federal, Brasil.

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Relâmpagos em erupções vulcânicas?

Raios e relâmpagos em tempestades vulcânicas.

Vulcão Sakurajima, no sul do Japão, erupção em janeiro de 2013. Foto de Martin Rietze.

Vulcão Eyjafjallajökull, Islândia, erupção em 21 de março de 2010. Foto: National Geographic.

Vulcão Calbuco em 2015, Chile. Foto de Francisco Negroni. 

Vulcão de Jundiai, México, considerado o vulcão mais ativo do país. Foto de Sergio Tapiro.

Os relâmpagos também ocorrem em tempestades de neve, tempestades de areia, ou mesmo em nuvens que não sejam de tempestade, só que em baixa magnitude.