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¿Dónde y cuándo caerá el próximo rayo en la tierra? La ciencia te lo dice

por Alejandra Medina

21 noviembre 2019

Alguna vez, al mirar el cielo lluvioso, te has preguntado: ¿dónde y cuando caerá el próximo rayo? Pues investigadores suizos han descubierto la manera de predecir este dato con solo cuatro datos básicos que puede recolectar cualquier estación meteorológica.

Se trata de un sistema de inteligencia artificial que tardó dos décadas en estudiar estas descargas de luz, que para poder saber este tipo datos combina los cuatro parámetros básicos. Puede predecir la localización dónde estos rayos tocarán la tierra desde media hora antes de que ocurra.

¿Qué es un rayo?

Son uno de los fenómenos naturales más complejos y más estudiados. En si, son descargas de una cantidad enorme de energía que se crean en los campos eléctricos de las tormentas.

Tienen un gran impacto para las zonas rurales, de la misma manera pueden ser muy peligrosos para actividades marítimas y aéreas, para las instalaciones eólicas y la distribución de energía eléctrica.

Otra forma de predecir los rayos

Existen varias formas de predecir dónde y cuándo caerá un rayo. Pero este tipo de tecnologías no son 100% exactas y son demasiado caras.

  • Observaciones satelitales. 
  • Sistemas aerotransportados.
  • Modelos apoyados en sensores que pueden registrar la magnitud de campo electroestático.

Gracias a un grupo de investigadores universitarios provenientes de Suiza e Inglaterra, existe un nuevo sistema artificial que solo necesita cuatro datos meteorológicos para poder predecir estos hechos.

¿Cómo funciona ese nuevo sistema?

Los datos meteorológicos que se deben de obtener son lo siguientes:

  • Temperatura del aire a dos metros de altura.
  • Velocidad del viento.
  • Presión atmosférica a la altura de a estación meteorológica.
  • Humedad relativa del aire.

A lo largo del proceso de creación de esta máquina se recopilaron todos los registros, desde el 2006, 12 estaciones meteorológicas en Suiza fueron monitoreadas y los rayos alrededor de esta.

Gracias a esto se logró crear un algoritmo que encuentra los patrones de correlación entre los cuatro datos necesarios y la caída de un rayo. Este modelo aprendió con el tiempo a conectar las variaciones entre los datos necesarios cada 10 minutos para poder anticipar dónde y cuándo estas descargas tocarán el suelo.

No solo se hicieron pruebas en una estación, también se llevó a cabo en dos estaciones más. Amir Mosajabai, investigador del laboratorio de compatibilidad electromagnética de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, expresó lo siguiente por medio de un correo: “Consideramos tres rangos temporales de anticipación: de 0 a 10 minutos, 10 a 20 minutos y 20 a 30 minutos. La probabilidad media de detección entre las 12 estaciones fue respectivamente del 78%, 78% y 76%”.

Del mismo modo comentó que al principio no disponían de registros de distancias intermedias para poder trabajar con los rayos caídos en un radio de 30 kilómetros y no de tres.

Publicación en Climate and Atmospheric Science

Los investigadores recalcaron en su trabajo, publicado en Climate and Atmospheric Science, la comparación de otros sistemas de predicción con el suyo. Esta comparación se realizó en dos de las estaciones que tenían sensores de campo electroestático vertical y con registros antiguos. Con excepción de uno de los modelos que obtuvo una anticipación de 10 minutos sobre todos los demás.

Oscar Van der Velde, investigador del Grupo de Investigación de Rayos de la Universidad Politécnica de Catalunya, comentó lo siguiente sobre la detección de los rayos: "Hay que reconocer que el rendimiento parece realmente bueno (alto porcentaje de detección, ratio de falsos positivos muy baja, menor del 10%), pero lo lograron en dos estaciones, una de un área montañosa y otra de alta montaña, respectivamente".

De la misma manera, este personaje recordó que las tres cosas que se necesitan para que haya una tormenta eléctrica, son:

  • Una fuerte gradiente vertical de temperatura
  • Suficiente vapor de agua
  • Un mecanismo que haga subir el aire

¿Sabes cuál es el lugar en dónde caen más de un rayo por segundo?

La capital mundial de los rayos es el Lago Maracaibo en Venezuela. Hace unos años se registró un promedio de 233 rayos por kilómetro cuadrado, esto lo podemos saber gracias a la NASA y por un satélite con  sensores integrados.

Antes de este lugar, el primer lugar se lo llevaba El Congo en África.

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