Rayos, relámpagos y truenos
El rayo corresponde a una descarga eléctrica en la atmósfera, que se produce entre una nube y la superficie, o entre dos nubes. El aire, desde el punto de vista eléctrico es un buen aislante. Sin embargo, cuando la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos supera un cierto valor límite, se produce una masiva descarga eléctrica en la forma de un rayo. En la situación más común, cuando la descarga se produce entre la base de una nube y el suelo, ésta tiene su origen en una separación de cargas eléctricas en la nube, con la carga negativa acumulada en la base de la misma. Esta separación induce la acumulación de una carga eléctrica positiva en la superficie del terreno debajo de la nube, generando de paso un gradiente creciente de potencial eléctrico. Cuando el gradiente de potencial alcanza un valor del orden de 3 millones de volts por metro se produce una violenta y rápida descarga eléctrica en la forma de un rayo, el cual en realidad está constituido por una secuencia muy rápida de descargas sucesivas a través del mismo canal.
El aumento de temperatura en los puntos por donde pasa la descarga (hasta un valor cercano a 30.000 °C) y el brusco aumento de presión debido al calentamiento asociado generan una gran luminosidad (relámpago) y ondas de sonido que constituyen el trueno. La velocidad de propagación del sonido en el aire es del orden de 340 m/s, de modo que el tiempo transcurrido entre la ocurrencia del relámpago y el trueno permite estimar la distancia del observador al punto de ocurrencia del rayo. En Chile, la región con mayor frecuencia de estos fenómenos es el Altiplano de las regiones I y II donde se registra una fuerte actividad eléctrica asociada a la nubosidad convectiva que se desarrolla durante el periodo de lluvia, en el verano.
