Raio ascendente é registrado em São Paulo durante o inverno

Os raios ascendentes são fenômenos que tem ganhado muito destaque da mídia brasileira recentemente. No começo do ano, o primeiro raio ascendente foi registrado por uma câmera de alta tecnologia, capaz de gravar quatro mil quadros por segundo, o que permite um estudo detalhado do fenômeno (inclusive falei sobre a notícia aqui). Há poucas semanas, o fenômeno foi registrado novamente e uma querida colega minha, a Andrea Cozzolino me mandou um email perguntando:

Tenho acompanhado seu blog e hoje li uma notícia curiosa e achei que era assunto para você explicar: Raio ascendente é registrado em São Paulo durante o inverno – http://agencia.fapesp.br/16037
Como e por que se formam os raios ascendentes?

Antes de tentar responder a dúvida da Andrea, vamos revisar como um raio se forma. Um raio se forma quando há atração entre duas regiões: uma com concentração de cargas elétricas negativas (excesso de elétrons) e a outra com concentração de cargas elétricas positivas (falta de elétrons). Falei sobre isso aqui. Eu sempre acho que sou repetitiva em casos assim, mas eu costumo dizer que a natureza quer buscar o equilíbrio. E é por isso que ocorre a atração entre essas duas regiões: assim as cargas elétricas são redistribuídas e os dois ‘objetos’ ficam com cargas elétricas equilibradas.

No caso dos rai0s, esses ‘objetos’ são nuvens e estruturas/pessoas/árvores/etc que estão na superfície da Terra. As cargas elétricas acumulam-se preferencialmente nas extremidades, principalmente quando falamos em objetos metálicos. É por essa razão que os raios normalmente atingem antenas, torres de transmissão de energia elétrica, etc. Além dessa propriedade de acumularem-se em extremidades, o raio (que normalmente vem da nuvem em direção ao solo) vai ter mais probabilidade de atingir estruturas mais altas, pois elas estão ‘no caminho’ entre o raio e o solo. É por essa razão que os prédios possuem pára-raios. Os pára-raios são estruturas metálicas desenvolvidas para atrair os raios propositalmente e através de uma rede de cabos, direciona as cargas elétricas para o solo. A superfície da Terra é muito grande, e mesmo recebendo descargas elétricas o tempo todo mantém o seu potencial neutro.

As estruturas metálicas que citei anteriormente também possuem sistema de pára-raios.

No interior das nuvens, o atrito entre gelo e gotículas pode gerar cargas elétricas. As cargas ficam concentradas no interior da nuvem e são liberadas quando encontram situações favoráveis: ar ionizado (que favorece a condução das cargas elétricas) e quando encontram estruturas que podem facilitar sua condução.

Claro que nem sempre o raio encontra uma árvore, um prédio ou uma antena. Os raios podem atingir qualquer localidade. Lembram quando falei dos fulguritos?

Bom, fiz um breve resumo e dei um panorama sobre os raios comuns, aqueles que vem da nuvem em direção ao solo. Inclusive, comentei este vídeo ha algum tempo, mostrando uma filmagem de mais de 7000 frames por segundo de um raio. Reveja :). Mas, e com relação aos raios ascendentes, aqueles que a Andréa mencionou? De acordo com a matéria:

O raio partiu de uma das torres de telecomunicações localizadas no Pico do Jaraguá, subindo em direção às nuvens e propagando-se no céu. Segundo os pesquisadores, o que mais chamou a atenção nesse episódio foi a ausência de indícios de atividade elétrica na nuvem e a quase total inexistência de raios durante a tempestade, revelando, de forma inédita, que esse tipo de fenômeno também pode ocorrer independente da ocorrência de raios descendentes.

O raio ascendente é raro e só acontece a partir de estruturas altas no chão  ou no topo de montanhas. Os raios ascendentes têm sua ramificação voltada para cima, o que é diferente dos raios descendentes, que tem sua ramificação voltada para baixo.

Os raios ascendentes ocorrem quando uma estrutura na superfície da Terra (normalmente uma antena, uma estrutura metálica, como mencionamos antes) fica carregada eletricamente, com maior acúmulo de cargas que a nuvem. E dessa forma, ele acaba fazendo o caminho contrário, da superfície para a nuvem. Ainda não há uma teoria totalmente formulada, principalmente para nos dizer em quais situações os raios descendentes tem mais probabilidade de se formar e porque ocorre em algumas estuturas e em outras não. Observacionalmente falando, sabe-se que eles normalmente ocorrem quando temos antenas/torres. Os dois raios que foram registrados em São Paulo-SP foram nas antenas do Pico do Jaraguá. No Empire State Building, edifício novaiorquino de cerca de 100m de altura, são registrados cerca de 26 raios acendentes por ano, o que corresponde a apenas 1% do total de raios que atingem este edifício.

Recomendo:

– Raios ascendentes são capturados pela primeira vez no Brasil 

– A física das tempestades e dos raios

– Lightning: cannonades of electrons

– Raios: Portal São Francisco.