Hasta hace pocas décadas, no sabíamos si este fenómeno era real. Ahora los científicos están desentrañando por qué pueden producirse truenos y relámpagos en una tormenta de nieve.
Cuando Patrick Market empezó a investigar las tormentas eléctricas de nieve hace más de dos décadas, recibió dos tipos de respuestas muy diferentes.
«Una era: ‘Gracias por hacer esto, sabía que lo había visto y nadie me creía», recuerda Market, que ahora es director de la Escuela de Recursos Naturales de la Universidad de Missouri (Estados Unidos). «Y luego el otro tipo era: ‘Las tormentas eléctricas de nieve no existen, esto nunca ocurre en las tormentas de invierno, y estás malgastando nuestro dinero».
Pero como él y otros científicos han demostrado, las tormentas eléctricas de nieve (que es cuando se producen truenos y relámpagos durante una tormenta de nieve) es un fenómeno meteorológico invernal muy real con graves implicaciones.
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Si eres testigo de estos fenómenos al mismo tiempo, «alguien cercano a ti está recibiendo al menos medio pie de nieve [15 cm]», afirma Market. De hecho, su estudio de 2006 demostró que el 86% de las nevadas con truenos estaban asociadas a tormentas que provocaban nevadas torrenciales de más de 15 centímetros en un periodo de 24 horas, más que suficiente para causar estragos en nuestras carreteras y hogares.
Aunque los truenos y relámpagos en una tormenta de nieve son un indicador de las tormentas eléctricas de nieve, los investigadores han descubierto recientemente que las nevadas torrenciales no son un indicador de truenos y relámpagos, y todavía están descubriendo por qué. Al ser un fenómeno tan raro, está poco estudiado y la gran parte de los informes sobre tormentas eléctricas de nieve que tenemos son de Estados Unidos.
Hasta hace 20 años, los investigadores ni siquiera podían identificar con fiabilidad las tormentas eléctricas de nieve, y mucho menos estudiar su funcionamiento interno. Pero en la actualidad, gracias a las nuevas tecnologías de observación meteorológica desde el espacio, estamos aprendiendo más que nunca sobre las tormentas de nieve en general. Esta investigación tendrá repercusiones reales en la seguridad pública, desde la creación de sistemas de alerta hasta la modificación de las directrices para el vuelo de aviones y el lanzamiento de cohetes.
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¿Qué causa la nieve torrencial?
Los científicos creen que las tormentas eléctricas de nieve están causadas por las mismas condiciones que una tormenta de verano: las turbulencias en la atmósfera hacen que el aire húmedo y relativamente caliente cerca de la superficie de la Tierra se eleve, donde se condensa para formar nubes llenas de agua líquida sobreenfriada, diminutos cristales de hielo y una forma de granizo blando llamado graupel, bolas de hielo o granizo blando. Cuanto más choca esa mezcla en el interior de la nube, puede crear una carga eléctrica y dar lugar a rayos y truenos.
Pero Sebastian Harkema, doctorando de la Universidad de Alabama en Huntsville (Estados Unidos) que estudia las tormentas eléctricas de nieve, dice que no sabemos a ciencia cierta cómo o por qué se produce este proceso en invierno.
Tormentas eléctricas 101
En un momento dado, pueden ocurrir 2.000 tormentas eléctricas a la vez en todo el mundo. Descubre cómo se forman las tormentas eléctricas, qué provoca los rayos y los truenos, y cómo estos fenómenos violentos equilibran la energía y la electricidad del planeta.
Durante una tormenta invernal, el aire «caliente» cerca del suelo sigue estando muy frío, o bajo cero. Cuando ese aire se eleva hacia la atmósfera, aún más fría, produce menos agua líquida sobreenfriada, que se cree que es importante para producir las tormentas de verano.
«Lo que intento comprender es hasta qué punto [ese líquido] es importante para este escenario invernal específico», afirma. Los resultados preliminares de la investigación de Harkema, financiada por el programa Future Investigators in NASA Earth and Space and Technology de la NASA, sugieren que el agua líquida superenfriada y el graupel no son tan importantes para generar rayos en invierno como en verano. Pero aún no está claro por qué.
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¿Cómo de rara son las tormentas eléctricas de nieve?
Para los investigadores ha sido un reto comprender realmente las tormentas eléctricas de nieve, en parte porque es un fenómeno relativamente raro. En las décadas anteriores a que Market comenzara a investigar las tormentas eléctricas de nieve, la mayoría de las veces sólo sabíamos de ellas por relatos ocasionales de personas que veían relámpagos o escuchaban truenos durante una tormenta de nieve.
Pero esos signos reveladores tienden a quedar enmascarados durante una tormenta de nieve. Aunque en verano se pueden oír los truenos a gran distancia, la nieve absorbe muy bien las ondas sonoras, por lo que sólo se oyen si se está a pocos kilómetros. Y Market señala que el sonido amortiguado también puede confundirse fácilmente con una máquina quitanieves. También es más difícil distinguir un relámpago en el fondo de un cielo blanco y brillante.
Sin embargo, los informes de tormentas eléctricas de nieve han aumentado en las décadas transcurridas desde que Market comenzó su investigación. «Parece que cada dos semanas en invierno alguien cuelga un vídeo en su Instagram», dice. «¿Realmente está ocurriendo más o lo estamos observando más?».
Ambas cosas podrían ser ciertas. El trabajo de Harkema ha demostrado que las altas torres de radio que conducen la electricidad pueden ser responsables de generar más nieve torrencial en las zonas urbanas. Además, la ubicuidad de la tecnología cotidiana, como los timbres con cámara, también ha facilitado la captura de imágenes de una tormenta desde la seguridad del propio hogar.
Y lo que es más importante, los científicos han encontrado formas de detectar la nieve de tormenta sin oír ningún sonido. No sólo nuestros sensores para detectar rayos han mejorado con los años, sino que las imágenes por satélite también han hecho posible ver dónde se producen los rayos desde el espacio.
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¿Dónde tiene lugar la nieve torrencial?
Estas nuevas tecnologías están ayudando a los científicos a determinar con exactitud dónde se producen las nevadas en cada momento. El trazador de rayos geoestacionario por satélite puede detectar relámpagos en todo un hemisferio. Según Harkema, cuando esos relámpagos coinciden con nevadas, se trata de una tormenta eléctrica de nieve.
Añade que los truenos de nieve son especialmente frecuentes en la cordillera frontal de Colorado, la parte alta de las Grandes Llanuras y los Grandes Lagos, donde las turbinas eólicas generan electricidad. Pero puede nevar en cualquier parte, incluso en la relativamente cálida Huntsville (Alabama). «Cuando nieva, hay muchas probabilidades de que caiga una tormenta eléctrica de nieve».
Además de identificar los lugares donde nieva, el MLG ha permitido a los investigadores hacerse una idea del aspecto de estos relámpagos desde una altura de 35 000 kilómetros sobre la Tierra. Aunque parece haber menos relámpagos en las nevadas que en las tormentas de verano, Harkema afirma que cada vez hay más pruebas de que los episodios de tormentas eléctricas de nieve son mayores que los de las tormentas de verano, y podrían suponer una mayor amenaza para las personas que se encuentran en tierra.
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Investigaciones como la de Harkema son cruciales para llegar al punto en que podamos predecir mejor cuándo se producirán las nevadas, lo que ayudará a desarrollar mejores sistemas de alerta para cuando las nevadas puedan ser peligrosamente intensas y para que la gente busque refugio de los relámpagos más intensos. Las implicaciones de esta investigación van más allá: los resultados podrían ser útiles en caso de tormentas durante todo el año, lo que podría hacer más seguro el vuelo de aviones y el lanzamiento de cohetes en los próximos años.
Este artículo se publicó originalmente en inglés en www.nationalgeographic.com.