Tormentas de Alta Montaña.Los Rayos, Riesgos y Experiencias Reales

Saludos a tod@s una semana más amig@s. Tras una semana en la que me tomé un pequeño descanso y no publiqué nada en este rinconcito de la meteo en la red, vuelvo a retomar la costumbre de daros un poco la vara e intentar picaros un poco la curiosidad que tenéis, con el último de los artículos de la serie de alta montaña que ya empecé hace unas semanas y que voy a finalizar con la parte que para mi es más importante y que en general es la que más miedo y precaución provoca en la gente que frecuenta los accidentes geográficos de mayor envergadura: Las Descargas Eléctricas.Antes de nada, voy a poneros este vídeo, para ambientar un poco la lectura, que como va de tormentas, que mejor que una de ellas para ambientar la lectura y relajarse un poco...

Y comenzando con el artículo, antes de nada quiero que tengáis un concepto muy claro, que comprende las disciplinas de la electrónica y la física; sin el cual sería prácticamente imposible conocer en que consisten los rayos y el porqué de su creación: El Condensador Eléctrico.

La gente que está metida en el mundo de la electrónica no necesitará leer la siguientes lineas, pero para el resto que no lo sabe, un condensador electrónico se trata de un dispositivo formado por dos láminas de materiales conductores eléctricos, separados entre ellos por una capa de material dieléctrico (aislante o mal conductor). desde un punto de vista electrónico, la principal utilidad de este tipo de componentes es el de almacenamiento de energía eléctrica. Su mayor o menor capacidad de almacenaje depende de la superficie enfrentada entre ambas placas de manera directamente proporcional, e inversamente proporcional a la distancia existente entre ambas superficies. Además dependerá del material dieléctrico que tenga entre ambas superficies.
¿Por que os cuento este rollo? Pues muy sencillo, porque si tomamos el conjunto Tierra- Atmósfera y lo observamos desde un punto de vista global, tendremos un súper-condensador en donde:

• La Tierra actuará como polo negativo mientras que la ionosfera ( que recordemos es la capa de la atmósfera que está entre los 85 y los 500km) actuará como polo positivo, conformando ambas capas las dos placas de naturaleza conductora que componen un condensador.
• Por el contrario el aire y los gases que componen las capas de la atmósfera que se encuentran por debajo de la ionosfera, actuarían como dieléctrico o material aislante.

Claro, y ahora los que controlan un poco de electrónica se preguntarán: ¿Si las dimensiones de este condensador tienen este calibre, no deberíamos de tener descargas de fuga continuas entre ambas placas que equilibraran el condensador desde un punto de vista eléctrico? Pues efectivamente es correcto, eso es lo que ocurriría si en la meteorología no existieran las tormentas. Pero la cuestión es que en la superficie terrestre de media solemos tener unas 1900 tormentas activas en cada instante de tiempo y distribuidas por todo el globo terráqueo produciéndose de media unos 6000 rayos por minuto, cuyo papel principal obviamente es el de estabilizar ambas placas del condensador para que no se produzcan esas descargas de fuga que serían devastadoras. Por así decirlo podríamos concluir que cada rayo es una pequeña descarga de esta índole encargada de estabilizar el sistema desde un punto de vista eléctrico.

Cuando en la atmósfera imperan las condiciones normales, el equilibrio eléctrico de la atmósfera se mantiene estable, pero a pesar de ello, no quiere decir que no existan un sinfín de mecanismos a escala más local que desestabilicen un poco el sistema bien mediante procesos de electrificación, bien mediante procesos de descarga.
Las corrientes de aire y las nubes convectivas son las principales generadoras, mientras que los rayos actúan como principales sistemas de descarga, actuando como compuertas que sueltan agua para estabilizar el nivel de una presa cualquiera, en este caso eléctrica. Uno de los que suelen ser desconocidos en este campo es el viento, que ya es de por si capaz de acumular electricidad estática por simple fricción con un elemento cualquiera, adquiriendo más relevancia en aquellos que son de naturaleza punzante, pero en general, los máximos exponentes en lo que distribución de cargas positivas y negativas se refiere a lo largo de las capas medias-bajas de la atmósfera son las nubes de tormenta.

Esto es en la troposfera,que actúa como dieléctrico
 ya que es la parte de la atmósfera en donde el aire como gas está más patente. Si nos vamos a las capas más altas de la atmósfera, y más concretamente en la ionosfera que es la capa que actúa como placa superior del condensador, la carga eléctrica proviene directamente del sol a través de los vientos o tormentas solares que suelen ser muy vistosas a pesar de la lejanía fruto de la formación de las auroras boreales y australes que viene asociadas a este fenómeno de carga.

Pero lo que más nos interesa a nosotros es la electricidad asociada a los grandes cumulos y cumulonimbos, generadores de un campo eléctrico invertido al normal sobre la superficie terrestre, en el que los iones negativos se situan en la base de la nube mientras que los positivos se sitúan en las partes más altas de la misma. Esto lo que genera es un campo inducido de cargas positivas en la superficie terrestre, bajo la vertical de la nube, que además se acumularán en aquellas partes de la geografía física con cotas más altas y más escarpadas: Las Montañas; y dentro de estas, en aquellos puntos con objetos metálicos o más prominentes, como por ejemplo las aristas o mismamente un simple piolet.Aquí tenéis un pequeño esquema del mecanismo de disparo:

Pero ojito, no tiene porque ser siempre una descarga con estas características de localización, siempre que nos encontremos en una tormenta eléctrica tenemos un riesgo alto de que nos funda los plomos un rayo, para muestra este video (parar el sonido de tormenta que os he puesto al inicio, porque este video es digno de ver y de oir)...

Fijaros como a pesar de que tenemos árboles alrededor, la descarga se ha producido en el suelo, un suelo bastante plano y sin apenas accidentes geográficos...

En general, las corrientes verticales dentro de estas nubes y la presencia de granizo junto a las gotas de lluvia, que se mueven frenéticamente de arriba a abajo, y viceversa; facilitan los procesos de distribución de cargas así como la formación de las propias descargas. Llega un momento en el que la diferencia o gradiente de potencial es tan elevada ( con una tensión suficientemente alta del orden de 1 millón de voltios por metro en el interior de la nube de la tormenta, o bien entre la propia nube y la superficie de la tierra) que es cuando aparece una descarga que lo que hace es reducir esa diferencia de energía y redistribuir las cargas, es decir, estabilizar la zona. Pero ojo, esta estabilización energética no solo viene de la mano de la propia corriente eléctrica, sino también en forma acústica (trueno generado por la expansión violenta del aire colindante a la descarga eléctrica) y obviamente calorífica.

A continuación, voy a exponer algunas características físicas de los rayos que me parecen muy interesantes para conocer el fenómeno en profundidad:

• Las acumulaciones de cargas que dan origen a los rayos, producen tres tipos de descargas distintas dependiendo de su destino: dentro de la misma nube.

De una nube a otra colindante.

O de nube a la superficie terrestre ( las que más nos interesa conocer para nuestro artículo).

Normalmente existe una proporción de 5 a 1 a favor de las dos primeras ya que los procesos de carga son producidos dentro de la nube y la disminución de la presión con la altura favorece la aparición de este tipo de descargas. Con respecto a los últimos de nube-tierra, y aunque la mayoría se suelen generar en la región principal de cargas negativas, también conviene saber que existen rayos de estas características con cargas positivas.

• La luz del relámpago dura unos 0,2 segundos, y puede recorrer hasta 30km o arquear su trayectoria más allá de 10km desde el núcleo central de la tormenta. A su paso, la temperatura del aire puede llegar a alcanzar los 30.000ºC (cuatro veces la de la superficie del sol ). Esta temperatura genera una explosión ( trueno ), a lo largo del canal de descarga; de los gases colindantes que alcanzan esas temperaturas. Este canal de descarga puede alcanzar tensiones superiores a los 100 millones de voltios, con intensidades de corriente de varias decenas de miles de amperios. Y todo ello a una velocidad que va entre los 10.000 y los 100.000 km/s. Se han dado casos en los que rayos han llegado a derretir fragmentos enteros de rocas, quedando inmediatamente despues de la descarga totalmente vitrificados.

Una vez que tenemos claras las características físicas de los rayos, es casi intuitivo pensar que cualquier interacción de una persona con este fenómeno conlleva directamente la muerte,pero como ocurre en muchos casos, la mera intuición a veces no es del todo acertada

• Ser alcanzado por la descarga de un rayo, o por el campo eléctrico asociado a la manifestación visible del mismo puede acarrear, excluyendo la muerte que obviamente es la manifestación más común, pérdida del sentido, fallos en el sistema nervioso central, parálisis...
• Aunque la muerte no afectara a la persona, estudios recientes realizados demuestran que en el caso de que te afecte un rayo y no te cause la muerte, puedes tener las siguientes secuelas: el 52% de posibilidades de sufrir pérdidas de memoria; el 44% de alteraciones del sueño; el 38% de vértigos; el 36% de entumecimiento; el 35% de rigidez en las articulaciones; el 34% fotosensibilidad y espasmos musculares; el 32% quemaduras y dolores de cabeza agudos; el 28% problemas de coordinación y el 25% pérdidas de audición.

Vale, hasta aquí todo muy bien y muy interesante, pero...¿Y si me pilla una tormenta en plena montaña que es lo que debo hacer? Según Pit Schubert en su libro Seguridad y Riesgo, se estima que la probabilidad de que te alcance un rayo en la superficie terrestre es tres veces inferior a la de que te toque un gran premio de la primitiva...No se a vosotros pero a mi esta estadística no me consuela nada, y menos estando en la cima de una montaña con los rayos cayéndote a tu alrededor sin parar, como me ocurrió a mi un día de septiembre del 2008...

Aquí está la jodia una vez pasada al N señalándome con un dedo acusador...

A toro pasao deciros que aquel día hice lo que nunca se debe hacer, que fue colocarme debajo de una haya de más de 200 años rezando porque aguantara una más de las miles de tormentas que sufriría durante su  longeva vida...
Pero bueno, a lo que vamos. Lo que hay que hacer:

• Teniendo en cuenta que el agua es mucho mejor conductor de la electricidad que la tierra o la roca, las descargas procedentes del rayo tenderán, en su descenso desde el punto más alto donde haya impactado, a seguir por la superficies mojadas (canalizaciones de agua, fisuras húmedas, torrentes, etc...) o, en cualquier caso, por las vías de menor resistencia, como por ejemplo estructuras metálicas tipo ferratas o escaleras que constituyen auténticos pararrayos. Por tanto, se debe permanecer en contacto solo con roca o con tierra, aislados de esta si está húmeda, y separados al menos 3m de paredes, nichos o cuevas. Este aislamiento lo podemos lograr sentados sobre nuestra mochila, sobre una cuerda enrollada o sobre cualquier material plástico del que dispongamos.

• Si nos encontramos escalando o destrepando una montaña, será preferible no montar rápeles. Cuando no hay más remedio que permanecer estáticos en un lugar con caída no permitida, ante el riesgo de salir despedidos por la onda expansiva del trueno, debemos asegurarnos a la roca, si es posible solo con la cuerda de nylon, sin conexiones metálicas intermedias (como por ejemplo un nudo de gaza directamente sobre un saliente rocoso que ofrezca garantías). En este caso y dependiendo de las circunstancias, no estaría de más desencordarse de la cintura y, por supuesto, del pecho para atarse, por ejemplo, a una bota: si al final recibimos descarga, los centros vitales de nuestro cuerpo sufrirían menos daño.
• Con independencia del tipo de materia con el que este hecho , todo puntos que se encuentre más alto que cualquier otro de los de alrededor, tiene más probabilidades de ser alcanzado por un rayo, ya sea una cumbre, una arista, un árbol aislado, o un excursionista de pié en una pradera despejada, así pues, permaneced sentados o en una posición que ofrezca el menor efecto pararrayos posible ( arrodillados, inclinados hacia delante, con las manos en las rodillas y la cabeza entre las mismas ).
• Busca un refujio lo más protegido posible: edificación con pararrayos, interior de una estructura metálica, aislada del suelo (vehículos cubiertos con la antena bajada, cabaña-vivac alpina, teleférico...) o bosque extenso y bien tupido.
• En montaña, una tormenta aislada constituye un hecho poco frecuente. Lo normal es que se presente en grupos de varias células, donde cada Cb se encuentra en diferentes estados de desarrollo, por lo que cuando pasa una de las células, no os precipitéis a la hora de tomar decisiones, sobretodo si esta ha tenido lugar en horas tempranas, ya que lo más probable es que con el paso del tiempo nuevas tormentas aparezcan y os vuelvan a atrapar en sus fauces.
• Siempre que una persona haya perdido el conocimiento tras una descarga eléctrica, debe recibir de inmediato la RCP y un examen de su cuerpo para detectar posibles quemaduras. El rayo pasa rápidamente por la persona afectada por lo que en ningún momento se tenga miedo a tocarla.

Y ya para acabar, una vez que sabemos lo que tenemos que hacer en este tipo de situaciones, pasamos a saber lo que no debemos hacer nunca, aspectos bastante sencillos como veremos a continuación:

• Asegurarse a estructuras metálicas o estar en contacto con ellas.
• Permanecer en una zona acuática o excesivamente húmeda.
• Mantenerse de pie en un lugar sin protección, en cumbres o en puntos despejados que destaquen sobre su entorno; o situarse bajo un árbol aislado.
• Permanecer en la puerta o entrada de un nicho, cueva o pequeño refugio ( nuestro cuerpo podría hacer de arco voltaico, facilitando la conducción de la descarga ). 
• Mantener abiertas puertas o ventanas dentro de nuestro coche o en casa; en este último caso, tampoco se debe permanecer cerca de la chimenea.
• Montar en bicicleta, a caballo o permanecer junto a un rebaño de ovejas.
• Permanecer junto a instalaciones eléctricas o de telefonía con hilos.
• Llevar un objeto que sobresalga por encima de la cabeza, especialmente si es metálico.

Y por el momento esto es todo. Con este artículo termino la trilogía de los riesgos en alta montaña asociados a los fenómenos atmosféricos. Espero que os sean de utilidad y que nunca os veáis obligados a utilizarlos. También espero que la información que os he proporcionado os sirva un poco para conocer en que consisten los rayos y cual es su naturaleza física, una naturaleza fascinante y a la vez aterradora.
Y ya para acabar, algunos regalos para la vista, relacionados obviamente con nuestras amigas las tormentas y la alta montaña. Muy recomendables todos ellos sin ninguna duda...


Hector Thunderstorm Project from Murray Fredericks on Vimeo.


Thunderstorm timelapse from alexmattersberger on Vimeo.


Convection 1.0 - A weather timelapse movie from Martin Heck on Vimeo.


Heavy Convection from Pierre PHOTO on Vimeo.

Saludos cordiales meteoloc@s