¿Contaminan las tormentas?

Siempre oímos hablar de la contaminación que procede de los vehículos, de las fábricas etc... pero no sólo tiene su origen ahí, y es que una parte de todos los contaminantes que se encuentran en la atmósfera tiene su origen en fenómenos naturales.

La contaminación atmosférica es una condición de ésta en la que ciertas sustancias alcanzan concentraciones superiores a lo considerado "normal", de modo que producen riesgo, daños o molestias a las personas o ecosistemas.

Los contaminantes atmosféricos pueden ser antrópicos (generados por las actividades de las personas) o bien naturales (generados por fenómenos que ocurren en la naturaleza).

En este artículo, nos centraremos en este segundo caso. Este origen natural de los contaminantes, como  el monóxido de carbono (CO), los óxidos de nitrógeno (NOx), el dióxido de azufre (SO2), los hidrocarburos (CxHy), puede deberse a bacterias, volcanes, incendios forestales, aguas estancadas...o a las tormentas.

La ciudad de Madrid uno de los días de anticiclón (tapadera) que impide que renueve el aire, mientras que los contaminantes, debido a la acción de los rayos del sol, reaccionan, formando nuevos contaminantes.

En el caso de las tormentas, los contaminantes que se forman se consideran secundarios (al igual que ocurre con la boina de contaminación, donde reaccionan primarios para formar secundarios). Esto significa que se producen como consecuencia de las transformaciones que experimentan los contaminantes primarios (proceden directamente de la fuente emisora) en la atmósfera (mediante procesos químicos y fotoquímicos).

Durante una tormenta, se forma, debido a las descargas eléctricas, óxidos de nitrógeno (NOx). Es decir, durante las tormentas, el aire se contamina.

Las moléculas de nitrógeno (N2) que se encuentran en la atmósfera, son difícilmente oxidables. Esto significa que las moléculas están formadas por enlaces triples N-N que son difíciles de romper. Para poder romper estos enlaces, a excepción de las bacterias, se utiliza el calor. Romper los enlaces N-N se lleva a cabo bajo condiciones extremas, como las tormentas.

Las tormentas, son la mayor fuente de producción de este contaminante atmosférico. Los rayos que se producen durante éstas, debido a la diferencia de potencial entre la base de la nube y la tierra, calientan en un breve espacio de tiempo y con temperaturas de hasta 30.000ºC zonas del aire que contienen, en parte, moléculas de N2 (nitrógeno), rompiendo con gran facilidad sus enlaces y transformando, lo que en un principio era N2, en óxidos de nitrógeno.

Cuando el rayo calienta el aire ocurre esta reacción:

N2+02--->2NO (Proceso que requiere temperaturas de 1.300ºC a 3.000ºC)

Una vez que se ha obtenido el producto, vuelve a reaccionar con el oxígeno atmosférico, formando el contaminante:

2NO+O2---> 2NO2

Con este pequeño artículo, pretendo dar a conocer que no sólo somos nosotros los que contaminamos. Hay fenómenos de la naturaleza como un volcán o una simple tormenta, que también contribuyen a contaminar nuestro aire.

¿Por qué se producen tormentas en un breve período de tiempo sin apenas enterarnos?

Cuando llega aire frío situándose por encima de una zona de aire cálido y húmedo, este último, al pesar menos, tiende a subir, y el frío a bajar, por lo que el aire cálido, al ascender, siempre se encuentra temperaturas inferiores a la suya, condensándose y formando nubes y desarrollo vertical con alturas de hasta 12 kilómetros en nuestras latitudes que, dependiendo de su desarrollo, las precipitaciones que las acompañan serán más o menos intensas.

Nubes de evolución diurna

Nubes de evolución diurna mucho más desarrolladas, dando lugar a chubascos y tormentas.

Estas precipitaciones procedentes de las nubes de tipo cúmulo (cúmulo nimbos, congestus...), suelen ser intensas, pero precipitan en un corto espacio de tiempo, dando lugar a posibles inundaciones. 

Los chubascos y las tormentas, son fenómenos asociados a los frentes fríos, explicados a continuación con la siguiente imagen:

Es por ello, por lo que no encontramos a penas nubes precursoras del empeoramiento de las condiciones meteorológicas que nos puedan avisar de la llegada de lluvias o tormentas, sino que las nubes se forman en unas pocas horas, pasando de un cielo que puede estar completamente despejado, a otro lleno de nubes con un gran desarrollo casi sin previo aviso.

Se puede observar las tonalidades de colores en el mapa, indicando el aire frío en altura. Cuanto mayor es la diferencia entre el aire frío en altura y el aire cálido en superficie, mayor será la inestabilidad, y por tanto, si se dan las condiciones necesarias. más importantes serán las precipitaciones.

El granizo

Para que se origine y evolucione un fenómeno atmosférico hasta llegar a ser granizo se deben dar ciertas condiciones y circunstancias,para tener como consecuencia este tipo de precipitación.

El granizo sólo se forma en los Cumulonimbus (nubes con una altura que llega hasta los 12 km en nuestra latitud y hasta los 16 km en latitudes ecuatoriales) que están muy desarrollados. Pueden alcanzar los quince mil metros de altura, y además del granizo, son responsables de originar tormentas y tornados.

Proceso de formación de Granizo.

Cuando corrientes aire ascienden al cielo de forma muy violenta, las gotas de agua se convierten en hielo tras ascender a las zonas más elevadas de la nube (donde la temperatura sea como mínimo de 0º Centígrados). Conforme transcurre el tiempo, las gotas de agua ganan dimensiones en las que son lo suficientemente densas como para ser incontenible y permanecer por más tiempo en suspensión. Allí es cuando ocurre su caída entre medias de la nube llevándose consigo las gotas que va encontrando en su camino.

 Como los cristales de hielo se agitan turbulentamente, rozan unos con otros, ya uniéndose, y puliendo sus superficies, convirtiéndose muchas veces en cuerpos esféricos bastante perfectos. Un trozo de granizo de 3 cm de diámetro, tiene un volumen aproximado de 10.000 millones de veces mayor que una gotita de nube (diámetro de una gotita de nube promedio: de 10 a 20 µm). En otras palabras, deben acumularse unas 10.000 millones de gotitas para formar un trozo de granizo de 3 cm de diámetro. En las piedras más grandes, se encuentran alternativamente, capas de hielo transparente y de hielo opaco.

Es destacable para entenderlo que es como una cinta transportadora impulsada por los fuertes vientos ascendentes, que eleva el agua en estado líquido para enfriarla de tal manera que se condensa y luego se congela sumando capas cada gota congelada en forma individual hasta que caen por su propio peso.

La velocidad de la caída varía de forma proporcional no sólo al peso de la piedra de Granizo, sino al temporal que alrededor se está produciendo.

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