Cómo funcionan los detectores de rayos

¿Alguna vez te has preguntado cómo se forman los rayos? ¿Has pensado en cómo los meteorólogos pueden detectar los rayos? Los relámpagos son un fenómeno misterioso en la predicción del tiempo; es imposible predecir con precisión, pero se puede rastrear con un detector de rayos. Los relámpagos ocurren miles de veces al día, y estos dispositivos brindan advertencias más tempranas para tormentas severas, lo que hace que el equipo de detección de rayos sea una herramienta útil. ¿Tiene curiosidad por saber cómo funcionan los detectores de rayos? Responderemos a eso en este artículo.

Los meteorólogos pueden predecir la probabilidad de una tormenta con fuertes relámpagos. Desafortunadamente, los rayos individuales son actualmente imposibles de pronosticar, y los rayos aparentemente son aleatorios y ocurren con demasiada rapidez y frecuencia como para predecirlos. El relámpago es nuestra única advertencia, excepto por la acumulación de electricidad estática que a veces precede a un rayo.

¿Qué es un rayo?

El relámpago es un poderoso rayo eléctrico. Los relámpagos ocurren cuando hay una diferencia en la carga eléctrica en una nube de tormenta. Las partículas cargadas negativamente se mueven hacia el fondo de la nube, atraídas por las partículas cargadas positivamente en el suelo: los rayos de nube a tierra canalizan electrones desde la nube hasta el suelo, equilibrando la carga. Los relámpagos de nube a nube ocurren de la misma manera, excepto que esto ocurre entre dos nubes.

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Cómo funcionan los detectores de rayos

Los rayos son como chispas eléctricas gigantes; cada vez que se produce un rayo, se emiten pulsos electromagnéticos que se pueden detectar cerca en una radio. Los has escuchado antes; si ha escuchado radio AM, el pulso es el choque de estática que escucha.

Pero hay un problema con el uso de estas frecuencias para la detección de rayos. Hay otras fuentes potenciales de interferencia electromagnética. Por ejemplo, otras fuentes que emiten señales electromagnéticas pueden hacer que el detector dé una lectura falsa, como motores eléctricos o teléfonos celulares. El alternador de su automóvil puede incluso interferir: ese es el zumbido grave que a veces escucha en la radio AM cuando su automóvil acelera.

Entonces, ¿cómo podemos saber dónde cae un rayo y cómo funcionan los detectores de rayos?

Cuando se producen relámpagos, se produce una onda electromagnética. Este patrón de onda se detecta a una frecuencia ultrabaja de 500 Hz. Sintonizando la antena para 500Hz es una forma de filtrar tantas señales de interferencia como sea posible.

Hay tres tipos de detectores de rayos: móviles, terrestres y espaciales. Los sistemas móviles y terrestres utilizan métodos similares para detectar rayos y compartir datos para determinar la ubicación del rayo.

Detectores de rayos portátiles utilice una antena de 500 Hz para detectar ondas de radio que indiquen rayos. Otros detectores móviles utilizan el mismo método para localizar rayos. Si bien los detectores portátiles son menos precisos que los detectores de rayos terrestres, móviles o espaciales, siguen siendo una opción más opción asequible para detectar la caída de un rayo.

Una de las formas más precisas de detectar rayos es el método de triangulación. El método de triangulación utiliza dos o más detectores de rayos basados en tierra para aproximar la distancia y la magnitud del rayo. Además, el uso de múltiples dispositivos reduce los errores causados por la interferencia de la señal. La Red Nacional de Detección de Rayos utiliza este método, que era la forma más precisa de detección de rayos hasta el lanzamiento de los nuevos satélites GOES.

El método más moderno de detección de rayos es el uso de satélites. Los detectores satelitales brindan información más precisa sobre la intensidad de la iluminación porque podemos observarlos directamente. GOES usa radiación para determinar la ubicación de un rayo usando una herramienta llamada Mapeador de rayos geoestacionarios (GLM), que detecta rayos desde el espacio.

Usos del detector de rayos

Hay un montón de usos potenciales para un detector de rayos. Estos son algunos de los usos más comunes:

• Actividades deportivas al aire libre
• Paseo en barco
• Negocios al aire libre (Piscinas, parques de atracciones, parques, etc.)
• …y más

¿Por qué es importante la detección de rayos?

Según la Conferencia Internacional de Detección de Rayos, las muertes por rayos en todo el mundo oscilan entre 6.000 y 24.000 al año. La seguridad contra los rayos se ha vuelto más crítica, y aunque el dicho "cuando el trueno ruge, ve adentro" es algo que debes seguir, si escuchas un trueno, los rayos ya están demasiado cerca. Es por eso que recomendamos un detector de rayos si pasa mucho tiempo al aire libre durante la primavera y el verano.

Si bien es posible que no tengamos un método preciso para predecir los rayos, dónde y cuándo ocurre un rayo son datos valiosos. Los pronosticadores pueden crear advertencias de tormentas más efectivas con más datos sobre dónde ocurren con mayor frecuencia los rayos.

Un método de predicción de rayos desarrollado más recientemente

en un 2019 publicación, los investigadores utilizan datos de presión del aire, temperatura, velocidad del viento y humedad relativa para predecir los rayos. Utilizan inteligencia artificial para correlacionar las condiciones atmosféricas con registros de datos de rayos para predecir la ubicación de un rayo. Este método puede detectar rayos dentro de un radio de 30 km en 10-30 minutos. Si bien este método es inexacto, puede predecir el área afectada y el rango de tiempo mucho más rápido que otros métodos de predicción.

Con el tiempo y más datos, este método será más exacto y preciso. Dado que estación meteorológica los datos de las estaciones meteorológicas pueden combinarse con los datos de detección de rayos para mejorar la precisión de los algoritmos.

Por último

Esperamos haber respondido a sus preguntas sobre cómo funcionan los detectores de rayos. Las tecnologías de detección de rayos están en constante evolución. Cuantos más métodos tengamos para pronosticar con precisión la ubicación de un relámpago, más precisos podrán ser los futuros avisos meteorológicos sobre relámpagos.