domingo, 17 de junio de 2012

Los peligros de la caída de rayos

La formación del rayo está, en líneas generales, muy estudiada. El rayo se define hoy en día como una descarga entre nubes de distinta carga eléctrica o entre éstas y la tierra. Aproximadamente un 75% de los rayos descargan entre nubes, mientras que sólo el 25% restante lo hacen entre nubes y tierra.

Pese a no haberse estudiado detalladamente los procesos concretos en el interior de una nube de tormenta, todos los expertos coinciden en afirmar que las corrientes de aire húmedo, caliente y ascendente, producen una tensión eléctrica. Con ello, las nubes de tormenta se cargan en la parte superior e inferior de forma positiva, mientras que un poco más abajo del centro encontramos una capa de carga negativa. El aire juega aquí un papel de aislante. Si la tensión aumenta más de lo que la capacidad aislante del aire soporta, se produce durante un cortísimo espacio de tiempo una descarga eléctrica que iguala la diferencia de carga, de manera que desaparezca la tensión. Decimos entonces que lo que se ha producido es un rayo.

Los múltiples orígenes de las tormentas de verano:

Las nubes de tormenta sólo se pueden formar si las capas de la atmósfera son inestables. Esta inestabilidad puede aparecer por:

- La radiación solar: Provoca un calentamiento de las capas cercanas al suelo y con ello la formación de tormentas calientes.
- Elevación frontal: Al paso de frentes, especialmente de los fríos, desencadena un enfriamiento y con ello la formación de frentes tormentosos.
- Enfriamiento por emisión en altura o por aportación de aire más frío en altura: En los dos casos provoca un enfriamiento y la formación de tormentas.
- Elevación de masas de aire caliente y húmedo ante obstáculos montañosos: También esto propicia un enfriamiento en altura y, con ello, la formación de las llamadas tormentas orográficas.

Para que pueda tener lugar la formación de una tormenta, han de aparecer humedad y calor en las capas inferiores del aire y frío en las superiores. Donde no encontremos una de estas condiciones, rara vez se formará una tormenta (por ejemplo en los desiertos o en las zonas polares). Por el contrario, las especiales características de humedad de los trópicos favorecen su frecuente aparición.








Dimensiones de los rayos

Por término medio, la intensidad de la corriente de un rayo alcanza valores de unos 20.000 amperios. La velocidad del rayos se calcula entre 10.000 y 100.000 km/seg. y la temperatura en el canal central alcanza valores de entre 10.000 y 30.000 grados centígrados.  
La increíblemente alta temperatura del rayo, es capaz de derretir algunos milímetros de roca que inmediatamente después quedará vitrificada.
  Anualmente, tienen lugar en toda la tierra unos 15 millones de tormentas y se producen aproximadamente 30.000 millones de rayos. Una cantidad inimaginable de energía eléctrica. Sin embargo, se estima que la probabilidad de ser alcanzado por un rayo es, de todas formas, tres veces inferior a la de que te toque un gran premio de la Primitiva.
 


Truenos

Este fenómeno se debe a la expansión, de forma explosiva, del aire en el canal del rayo y a su alrededor, debido a las altas temperaturas que aparecen momentáneamente. Esto produce una expansión y una compresión del aire en forma de ondas que se extienden radialmente desde el canal del rayo.

El oído humano percibe el trueno a cortas distancias como un estallido ensordecedor, mientras que, cuando éstas son mayores, se aprecia como un retumbo sordo. Debido a la diferente velocidad de propagación de la onda de luz y de la onda sonora (luz 300.000km/seg., sonido 0,33km/seg.), resulta más fácil percibir la caída de un rayo a gran distancia a través de la vista, que advertir el trueno gracias al oído.

Esto, facilita un sencillo cálculo de la distancia que media entre el rayo y el observador. Estimaremos un kilómetro para cada tres segundos de diferencia entre la percepción visual y la acústica.
 

Campos de corrientes

No sólo los rayos que caen del cielo son peligrosos para el montañero. También lo son los campos eléctricos subsiguientes al rayo visible, pues éste no termina al entrar en contacto con el suelo. La descarga eléctrica entre la nube y la tierra sigue en todo momento el camino de la menor resistencia. Dado que la resistencia de la superficie de la tierra resulta bastante mayor que la del aire ionizado, el gradiente de potencial del suelo es más limitado que el del aire.

Por ello, y puesto que el agua tiene una resistencia eléctrica menor que la tierra, la descarga tiende a seguir las superficies mojadas, especialmente las acanaladuras o fisuras húmedas, pequeños torrentes, etc. Las corrientes de descarga, aunque permanecen sobre la tierra bastante menos tiempo que en el aire, están ahí, y por ello hay que tenerlas en cuenta.
 
 
Fuego de San Telmo

Frecuentemente, la descarga eléctrica es precedida por la llamada "descarga silenciosa". Se trata de un efluvio sobre objetos o personas, del elevado gradiente de potencial a que se ve sometido el aire. Este efluvio resulta perceptible de diversas formas:
- A través de un crepitar o zumbido sordo. Con luz diurna débil, se observa incluso un resplandor azulado en objetos punzantes y metálicos. Es el caso de los Piolets, crampones, guijarros graníticos puntiagudos, etc... , que se conoce como Fuego de San Telmo.
- También por un crepitar semejante al anterior, aunque algo menos intenso, de los pelos de la cabeza, que se erizan al igual que los del resto del cuerpo, pudiendo verse rodeados por un Fuego de San Telmo algo más débil.

Este tipo de fenómenos suelen indicar riesgo de caída de un rayo, por tanto, lo mejor es tomarse este fenómeno como una advertencia del riesgo de caída de rayos. 
 
 
 
Caída de un rayo en la tienda de campaña

El hombre tiene la necesidad de protegerse frente a la lluvia y, si dispone de una tienda de campaña, por regla general buscará refugio en su interior. Pero esto puede resultar peligroso.

En el año 1980 un estudio del ADAC (Club Automovilístico Alemán), realizado en la Universidad Técnica de Munich, mostraba que las tiendas de campaña tradicionales (las de tipo “canadiense” con dos mástiles metálicos) son bastante peligrosas en una tormenta. Los rayos generados artificialmente en el laboratorio caían siempre sobre el transversal de la tienda de campaña, saltando luego una y otra vez sobre el muñeco de pruebas situado en el interior. Según los examinadores, el origen del problema radicaba en las bases de los mástiles (normalmente plastificadas), que impedían que el rayo fuera derivado a tierra. Sólo si los mástiles de la tienda estuviesen bien hundidos en la tierra sin aislante, existiría la posibilidad de que la descarga fuese derivada sin peligro para quien estuviese en el interior.

En cambio, el armazón de varillas de las actuales tiendas cupulares, se parece a una "Caja de Faraday". Pero no lo es, pues no es lo suficientemente tupido. Y menos aún si el varillaje es dE fibra.

¿Que es una Caja de Faraday? --> Si rodeamos un espacio determinado con una caja metálica suficientemente tupida ("Caja de Faraday" según Michael Faraday, 1836), éste queda protegido de los campos eléctricos. Las cargas eléctricas se reparten sobre la superficie exterior de la caja sin afectar en absoluto al espacio interior.

Por el estudio del ADAC también pasaron caravanas y roulotes, llegándose a la conclusión de que, en ellas, el hombre está bastante seguro. Debido a su composición exterior metálica, se comportan como una caja de Faraday, por encima de la cual el rayo puede ser derivado. Naturalmente todas las ventanas y puertas han de estar cerradas, las antenas recogidas y las tomas de corriente desconectadas, dejando una buena distancia por medio.

Contra toda apariencia, también los teleféricos y los aviones resultan muy seguros contra la caída de rayos.


Árboles solitarios

Si frente a una nube cargada positivamente hay algún objeto que sobresalga de manera destacable, el campo eléctrico en torno a esta elevación se verá reforzado. Dicha elevación puede favorecer la ionización del aire y, de este modo, producirse una descarga. La sabiduría popular tiene razón: Atraen los rayos. No es otra cosa que el principio del pararrayos.
Técnicamente, el pararrayos está hecho tan sólo de un material con una elevada conductibilidad eléctrica. Si el gradiente de potencial es alto -es decir que existe una tensión suficientemente grande- cualquier cosa que destaque o sobresalga en los alrededores puede convertirse en un pararrayos. Como en la montaña la lluvia suele aparecer con el frío, el montañero se ve obligado a meterse debajo de algo. Aunque acabamos de dar a conocer el riesgo de la caída de un rayo sobre árboles solitarios, el hombre busca de momento resguardo debajo de ellos. A pesar de algunos dichos populares que otorgan a determinadas especies efectos protectores, no habremos de refugiarnos nunca bajo árbol alguno.
  

Pero no sólo van a caer los rayos en árboles solitarios y sobresalientes. También pueden hacerlo en una depresión sin vegetación demasiado alta o en un tronco talado si por allí pasa una arteria acuosa. La humedad disminuye la resistencia eléctrica en ocasiones hasta cien veces por debajo de la que tendría en seco, de forma que facilita enormemente las descargas. De esta manera, cualquier pequeño torrente se puede convertir en un pararrayos que no siempre es fácil de descubrir. Por ello también hemos de evitar, en la medida de lo posible, las depresiones.
 



El pararrayos humano

Cuando una persona constituye el punto más alto en sus alrededores, se convierte en un pararrayos, por lo que puede ser alcanzado directamente por una de estas descargas. También en el cuerpo humano, la electricidad toma el camino de la menor resistencia. Según el profesor Flora y el Dr. Phleps -de Innsbruck-, el rayo sigue principalmente la superficie de la piel, pues suele estar más húmeda, sobre todo en la montaña debido al sudor. El recorrido del rayo puede reconocerse posteriormente por el vello chamuscado, así como por las quemaduras y ropas desgarradas o quemadas. Pero también el interior del cuerpo humano con sus órganos vitales, es recorrido por una parte del rayo, que suele dejar una señal en el lugar de salida y, en menor medida, en el de entrada. Junto a las marcas de quemaduras, como consecuencia de una caída más o menos directa de un rayo, pueden aparecer otras lesiones: Pérdida del sentido, fallos del sistema nervioso central, alteraciones del ritmo cardiaco, convulsiones, parálisis y otros trastornos neurológicos. La muerte por caída de un rayo sobreviene al paralizarse el centro respiratorio y por paro cardíaco. La respiración boca a boca y el masaje cardíaco, suelen tener resultados positivos como medidas de reanimación si se llevan a la práctica inmediatamente.


También por encima de la tormenta.

No sólo puede ocurrir que nos encontremos en medio de una tormenta, sino que nos hallemos por encima de ella. Desde nuestro punto de vista elevado, podremos admirar el transcurso de la misma abajo en el valle siempre que nos mantengamos a una distancia considerable, pues de lo contrario, esto también puede resultar peligroso.


Servir de puente
Como ya hemos visto, el rayo sigue la vía de menor resistencia. Si un montañero busca guarecerse frente a una tormenta en un nicho en la roca, éste resulta tan peligroso como el árbol solitario. El rayo que caiga cerca seguirá generalmente la superficie mojada. Pero en el nicho el camino se encuentra interrumpido, lo que obligaría al rayo a tomar un camino más largo, desviándose por la derecha, por la izquierda o por el fondo del nicho. Si una persona se encuentra a la entrada del mismo; servirá a la corriente como puente de menor resistencia por constituir el camino más corto. Podríamos decir entonces que se trata de un arco voltaico. Por eso, durante una tormenta, debemos evitar permanecer en la entrada de cuevas y nichos, e incluso en su interior hay que mantener suficiente espacio por arriba -al menos la mitad de la longitud del cuerpo-. En agujeros pequeños, habremos de ponernos en cuclillas, si esto fuese necesario.



También en la entrada de refugios o de pequeñas casetas de apoyo, puede servir el hombre como puente para la corriente.

En conclusión, la cercanía a todo tipo de entradas de cabañas, refugios, vivacs, así como a ventanas abiertas resulta peligrosa, ya que, en todos estos casos el cuerpo humano puede servir como puente para un rayo.

Para evitar este riesgo, se deberán cerrar como ya se ha mencionado todas las ventanas de casas, coches o caravanas. Sólo entonces estaremos seguros en su interior.


Vias Ferratas: gigantescos pararrayos

El rayo busca la vía de menor resistencia eléctrica, lo que resulta igual de válido sobre el suelo, dando lugar a los llamados campos de corriente. La roca, los bloques y la tierra son peores conductores de la electricidad que el metal, por lo que las descargas eléctricas se transmiten mucho mejor en los pasamanos de cable y escaleras metálicas de vías ferratas que sobre una superficie de tierra o rocosa. De ahí que los escaladores que se encuentren en una ferrata estén más expuestos que aquellos que escalen por roca. Mientras que sobre la tierra un individuo puede sobrevivir perfectamente a un rayo caído relativamente cerca, en una vía ferrata con sus cables y peldaños de alta conductibilidad, un rayo caído a la distancia puede resultar mortal. Hemos de tener en cuenta, que estos seguros no son otra cosa que un gigantesco pararrayos, y por tanto, los escaladores mantengan a alguna distancia de ellos, estarán menos expuestos.


Las cumbres son especialmente peligrosas

Cualquier punto que sobresalga sobre el resto a su alrededor está especialmente expuesto a los rayos, sobre todo las cumbres, grandes bloques de roca, elevaciones en las aristas, etc. En un área de 15 metros próxima a cualquier punto de este tipo, el riesgo de caída de un rayo es diez veces mayor que a 100 metros de distancia. Por eso hay que evitar las cimas cuando existe posibilidad de caída de rayos.  

Contrariamente a lo que mucha gente cree, la nieve no aísla de los efectos de la caída de un rayo.


Consecuencias Indirectas


El montañero o el escalador no sólo se ha de enfrentar al peligro de ser alcanzado por el rayo o por los campos eléctricos subsiguientes. La caída de un rayo puede provocar también desprendimientos de piedras."
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Como Actuar para Evitar los Rayos

Retirarse de todo lugar alto; cumbre, cima, loma, cresterío... y refugiarse en zonas bajas no propensas a inundarse o recibir avenidas de agua.
-NUNCA echar a correr durante una tormenta y menos con la ropa mojada, esto es muy peligroso. Creamos una turbulencia en el aire y una zona de convección que puede atraer el rayo.
-Deshacerse de todo material metálico (piolets, bastones, mochilas con armazón...) y depositarlo a más de 30 metros de distancia. Los rayos aprovechan su buena conducción.
-NUNCA refugiarse debajo de un árbol o una roca o elementos prominentes solitarios. Un árbol solitario por su humedad y verticalidad aumenta la intensidad del campo eléctrico. En cambio un bosque aunque sea pequeño (no un grupo de árboles) puede ser un buen refugio cobijándonos debajo de los de menor estatura.
      Alejarse de objetos y elementos metálicos como; vallas metálicas, alambradas, tuberías, líneas telefónicas e instalaciones eléctricas, railes de ferrocarril, bicicletas y motocicletas, maquinaria...
La proximidad con grandes objetos metálicos es peligrosa incluso cuando no se esta en contacto con ellos, ya que la onda de choque producida por el rayo calienta sobremanera el aire lo que puede producir lesiones en los pulmones.
-Alejarse de terrenos abiertos y despejados, como praderas, cultivos y campos de golf. En estas zonas sobresalimos bastante del terreno y nos convertimos en pararrayos.
-Aislarse del suelo y del contacto con charcos o zonas mojadas. Salir inmediatamente y alejarse de ríos, piscinas, lagos, el mar y otras masas de agua.
-Alejarse y NO refugiarse en pequeños edificios aislados como graneros, chozas, cobertizos...las tiendas de campaña tampoco son seguras.
-NO refugiarse en la boca de una cueva ni al abrigo de un saliente rocoso, el rayo puede echar chispas a través de estas aberturas, algunas son incluso canales naturales de drenaje para sus descargas. Solo estaremos seguros en una cueva si es profunda y algo ancha, mínimo un metro a cada lado.

-La posición de seguridad mas recomendada es colocarse quieto de cuclillas, lo mas agachado posible. Esta posición nos aislará bastante ya que no sobresalimos mucho sobre el terreno tocando solo el suelo con el calzado que según su material nos aislará mucho más.
Podemos sentarnos o tumbarnos sobre un objeto o material SECO y AISLANTE para estar más cómodos, incluso sobre la mochila si no tiene armazón metálico.
-Si notamos cosquilleo en el cuerpo, se nos eriza el cabello, o vemos brillar y echar chispas un objeto de metal HAY QUE ECHARSE AL SUELO INMEDIATAMENTE porque la descarga de un rayo es inminente.
-Si se va en grupo es aconsejable dispersarse unos metros y adoptar las posiciones y precauciones de seguridad, en caso de ir con niños para evitar el pánico o el extravío mantener contacto visual y verbal con ellos. Si un rayo afecta a una persona las demás en contacto pueden verse afectadas por la descarga, por esto mismo también es recomendable alejarse de rebaños y grupos de mamíferos.
-Apagar walkie-talkies y teléfonos móviles, cuyas radiaciones electromagnéticas pueden atraer los rayos.
-El mejor sitio para refugiarse a la intemperie durante una tormenta es un vehículo cerrado, un coche no descapotable, furgoneta, camión...
Dentro debemos apagar el motor, bajar la antena de la radio y desconectarla, cerrar las ventanillas y las entradas de aire. Aunque caiga un rayo en el vehículo este se cargará solo por el exterior mientras que el interior quedará intacto, fenómeno conocido como "Jaula de Faraday", por si acaso de todos modos es mejor no entrar en contacto con ningún cuerpo metálico.

-Es totalmente falsa le creencia popular de que un rayo no cae dos veces sobre un mismo lugar.

Si nos encontramos en una vivienda, refugio o cabaña:

-No asomarse al balcón o ventanas abiertos para observar la tormenta.

-Cerrar puertas y ventanas para evitar corrientes de aire.

-Alejarse de la chimenea y NO hacer fuego en ella o apagarlo si esta encendido. De las chimeneas asciende aire caliente cargado de iones, lo que aumenta la conductividad del aire abriendo un camino para las descargas eléctricas actuando como un pararrayos
-En caso de hallarnos en un piso o vivienda, hay que desconectar los electrodomésticos, los aparatos eléctricos y las tomas de antena de televisión ya que el rayo puede entrar por las conducciones de electricidad y TV causando daños o la destrucción de estos objetos.
-Una buena manera de aislarse es sentarse en una silla que no sea de metal apoyando los pies en la mesa u otra silla tampoco metálicos. Lo mejor es tumbarse en una cama o litera más aún si son de madera.
En el caso de que una persona sea alcanzada por un rayo:
-La descarga eléctrica no permanece en ella, se puede atender con toda seguridad.
-La víctima puede tener quemaduras donde fue alcanzada por la descarga y también por donde esta salió, y en las zonas en contacto con partes metálicas. También puede tener dañado el sistema nervioso, haber perdido la visión y la audición y tener algún hueso roto.
-En todo caso hay que pedir urgentemente asistencia médica y si no respira o el corazón ha dejado de latir tratar de reanimarla con los procedimientos habituales de primeros auxilios.
ALCANZADO POR UN RAYO
Recibir el impacto directo de un rayo es casi sinonimo de muerte, el cuerpo y sobretodo el cerebro no estan preparados para las quemaduras que produce, el cuerpo aumenta repentinamente en un grado su temperatura y especialmente el cerebro se ve fuertemente afectado a ese cambio, de inmediato además se produce una parada cardiaca y casi siempre tambien una respiratoria debido al shock.

Resumimos los diferentes efectos que pueden ocasionar a las personas, si nos encontramos dentro de un radio de acción inferior a 120 metros del impacto.

Efectos físicos:
1. Quemaduras en la piel.
2. Rotura del tímpano.
3. Lesiones en la retina.
4. Caída al suelo por onda expansiva.
5. Caída al suelo por agarrotamiento muscular debido a una tensión de paso ligera.
6. Lesiones pulmonares y lesiones óseas.
7. Estrés pos-traumático.
8. Muerte por:
       8.a. Paro cardiaco
       8.b. Paro respiratorio
       9.c Lesiones cerebrales
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fuentes:
http://www.nevasport.com/        

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