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Lista Ecologia y Ambiente - VZLA |
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| Asunto: | [LEA-Venezuela] El relámpago del Catatumbo. | | Fecha: | Martes, 3 de Junio, 2003 19:34:31 (-0400) | | Autor: | Jaime E. Péfaur <pefaur @...ve>
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----- Original Message -----
Sent: Wednesday, May 28, 2003 9:55 AM
Subject: [Foroprofesoral] Un Mundo Posible...
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El Relámpago del Catatumbo Primera Fuente Regeneradora
de la Capa de Ozono |
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El Relámpago del Catatumbo, es un fenómeno
esencialmente eléctrico (entre nubes cargadas de electricidad y una
carga permanente en el suelo cenagoso) que se presenta en la cuenca
del río Catatumbo, el cual está asociado a una alta frecuencia de
ocurrencia de descargas eléctricas. Una Baja Presión asociadas al
mal tiempo, está entre las condiciones que inciden en el citado
fenómeno. Ésta es inducida por una circulación de los vientos, que
inicialmente provienen del Noreste y al entrar a la Depresión del
Zulia son forzados por la Serranía de Perijá a cambiar de rumbo
hacia el Sur, hasta formar la circulación de Baja Presión, por el
desvío de viento hacia el Sur, y en conexión con la Brisa del Lago(
cuyo origen esta relacionado con la diferencia de temperatura entre
la superficie de la tierra y el Lago); la Baja Presión se sitúa por
lo general sobre la desembocadura del río Catatumbo.
Además
de la circulación de la Baja Presión existe una Convergencia Local,
al Sur del Zulia, ocasionada por los vientos del Sur y del Sureste
provenientes de los Andes, lo cual origina en su interacción con los
vientos provenientes del Norte, zonas de buen tiempo en un sitio y
líneas de mal tiempo o convergencias en otras. Una de estas
convergencias de mayor alcance es la Convergencia Local de Vientos,
que se forma en el extremo Sur del Zulia, como consecuencia del
choque de los vientos del Norte con los del Sur que soplan del
Táchira hacia la Cuenca del Lago de Maracaibo. Los vientos
provenientes del Táchira ( de la Región de San Antonio del Táchira),
pueden servir como índice de las intensidades del fenómeno así como
el de las lluvias producidas (climatólogo Antonio W. Goldbrunner).
Según estudios de observación científica realizados en el
sitio de la desembocadura del Río Catatumbo, zona de grandes
pantanos ocupada por el Parque Nacional de Ciénagas con una
superficie de 269.400 Ha, concluyen que la referida zona es el
epicentro del relámpago, al poseer las condiciones naturales que
favorecen el fenómeno, destacando la importancia de los pantanos
como agente causal de la actividad eléctrica por la presencia del
metano. Para una mejor comprensión y dada la complejidad del
Relámpago del Catatumbo, es oportuno hacer una breve referencia a
una excelente investigación titulada Microfísica del Relámpago del
Catatumbo realizada por Ángel Muñoz, Nelson Falcón y Petter Willians
del Departamento de Física de la Universidad de Carabobo; los
investigadores efectuaron tres expediciones al interior del Parque
Nacional de Ciénagas lo cual evidenció que el fenómeno se presenta
en dos regiones bien definidas localizadas al oeste del río
Catatumbo (en el interior de las ciénagas) entre las lagunas de la
Estrella y la Belleza, colindantes con el río Bravo.
Desde
los puntos de observación se visualizó el Relámpago del Catatumbo
como destellos nube-nube y el resplandor fosforescente (relámpago)
bien localizadas con persistencia durante toda la noche. Las
descargas eléctricas de la formación nubosa parecen provenir
solamente del interior profundo de la nube, y no de su periferia o
zonas de limite de la nube. Se evidenció que las descargas
eléctricas ocurren entre 16 y 40 por minuto.
El Metano,
Factor Determinante en la Generación del Relámpago.
La
molécula de metano (CH 4) es indisoluble en agua. Al generarse en
las ciénagas y lagunas, se eleva rápidamente por ser más liviano que
el aire, ascendiendo sobre las nubes de vapor de agua. Este fenómeno
se incrementa en las horas siguientes del ocaso cuando la ausencia
de irradiación solar evita su fotodisociación, lo que podría
explicar por qué el relámpago sólo es visible en horas nocturnas. La
extensión de los pantanos permanentemente inundados y la generación
de metano por descomposición de detritus y humus se incrementa
durante el verano porque las aguas son menos profundas y la
temperatura media aumenta facilitando la descomposición del material
orgánico, lo que al parecer es la causa por la cual el “Relámpago
del Catatumbo” es más visible en épocas de sequía.
La
fluorescencia observada, luego de la generación de rayos en el
interior de las nubes altas, puede deberse a la existencia de
estados metaestables de la molécula de metano y del radical metilo,
cuyos enlaces s-p admiten ese tipo de excitación. Los tiempos de
vida metaestables son comparables a la duración de la descarga
difusa (relámpago), en el rango de los nanosegundos (millonésima de
segundo) a milisegundos. Los cristales que se forman, a partir de la
mezcla del metano y el agua se polarizan espontáneamente debido a la
simetría tetraédrica, ocasionando un gradiente de potencial
eléctrico en las células de las capas altas de la nube. Cuando el
potencial eléctrico de la célula de la nube supera el potencial de
ruptura dieléctrica del aire, se genera la descarga visible en forma
de rayos al interior de la misma.
Así la presencia de metano
en las nubes bajas de la región, favorecida por la circulación
cerrada de vientos y por la gran extensión de pantanos permite
explicar la microfísica de las descargas gaseosas (relámpago o
fluorescencia y rayos o descargas de arco nube-nube) y el mecanismo
de autopolarización eléctrica de la nube. La presencia de metano en
las nubes bajas de la región favorecida por la circulación cerrada
de vientos y por grandes extensiones de pantanos permite explicar la
microfísica de las descargas gaseosas (relámpago o fluorescencia y
rayos o descargas de arco nube a nube) y el mecanismo de
autopolarización eléctrica de la nube.
La concentración de
este gas en el seno de las nubes convectivas sobre la región (en la
Troposfera local varia hasta concentraciones de 0,1% según Carman
& Vincent 1.999), causaría la separación de cargas eléctricas en
el interior de las células de las nubes, posibilitando las descargas
(rayos) así como la fosforescencia (relámpago) observada. De acuerdo
con el modelo propuesto, el conocimiento actual sobre descargas
eléctricas en gases ionizados y con las propiedades fisicoquímicas
del metano, el citado gas sería el agente causal para comprender el
fenómeno.
El Relámpago del Catatumbo Primera Fuente
Regeneradora de la Capa de Ozono en Su Tipo (como Tormenta
Eléctrica) en el Planeta.
El Ozono es un gas compuesto de
tres átomos de Oxígeno(O3). Se obtiene como resultado de la
aplicación de alta energía radiante (rayos uv del Sol) y de energía
eléctrica al Oxígeno.
El 90% del Ozono del planeta se forma
naturalmente en las capas superiores de la atmósfera, como un
proceso en el cual las radiaciones uv del Sol crean y descomponen
Ozono a partir del Oxígeno, formando una franja de 15 a 55 Km de la
superficie terrestre (en la estratosfera) que se denomina Capa de
Ozono, la cual absorbe y filtra los citados rayos uv, manteniendo el
equilibrio térmico del planeta al absorber la radiación calórica
emitida desde la superficie terrestre y re-irradiarla hacia el
espacio exterior, lo que permite la vida en la superficie terrestre.
Gran parte del restante 10% de Ozono es generado por las tormentas
eléctricas.
El Ozono tropósferico (ubicado en la baja
atmósfera) es uno de los contaminantes más importantes, el cual es
producto de la descomposición de agentes contaminantes primarios
como el Óxido Nitroso y los compuestos orgánicos volátiles
(combustión de gasolina, Hidrocarburos). Por ser un potente oxidante
(O3) es extremadamente irritante para las vías respiratorias.
De acuerdo al Dr. Osmar Pinto del Grupo de Electricidad
Atmosférica del Instituto de Investigaciones Espaciales del Brasil,
el territorio Brasileño es el más afectado por las Tormentas
Eléctricas en el mundo, con un promedio de tres descargas por
segundo, lo que equivale aproximadamente a 70.000.000 al año, casi
el doble del promedio de Estados Unidos. La región con mayor
recurrencia es el Mato Grosso, con un promedio de 20 descargas por
Km2. Por esta causa, en el país mueren por descargas eléctricas más
de cien personas al año. Sin embargo, los lugares con mayor promedio
anual de tormentas están fuera de Brasil.
El lugar del mundo
con mayor frecuencia de días de tormentas eléctricas al año es la
localidad de Bogor (isla de Java, Indonesia) con un promedio anual
actual de 223 días de tormentas (posee un record Guinnes de 322
días, de 1916 a 1919).
También destaca lo que se conoce como
el “Cinturón de los Relámpagos“, el cual se extiende desde Orlando
hasta el Sur del estado de la Florida, Estados Unidos; dentro de
esta zona se ubica Tampa, conocida como la capital de las tormentas
en USA, con un promedio de hasta 120 días de tormentas al año.
El Relámpago del Catatumbo, según los valores climatológicos
de los mapas del Atlas de la Fuerza Aérea Venezolana, tiene un
promedio de 140 a 160 días de tormentas eléctricas al año.
La gran diferencia entre el fenómeno de la región del
Catatumbo y Bogor es el tiempo de duración de las tormentas y sus
características. En la región del Catatumbo la duración de los días
de tormentas se inician aprox. a las 20:00 y se prolongan por lo
general hasta las 06:00 del día siguiente, lo que da en promedio,
tomando como referencia la recurrencia menor de 140 días de
tormentas de: 70 días de tormentas de 4 horas = 280 horas y 70 días
de tormentas de seis horas = 280, tendremos un total de 700 horas de
tormentas al año. En lo referente a descargas de tormentas (de 16 a
40 descargas por minuto, lo que da un promedio de 28 descargas) da
un total de 1.176.000 descargas eléctricas anuales (según
especialistas en el tema, cada descarga eléctrica equivale aprox. a
unos 10.000 Amperios).
El Relámpago del Catatumbo es una
tormenta nube-nube que forma un arco voltaico a más de 5 km de
altura. En Bogor las tormentas son en su mayoría diurnas, de
nube-tierra y su tiempo de duración es de una a dos horas ( promedio
de hora y medía) lo que ubica su promedio máximo anual en 335 horas
tormentas. El promedio de Tampa es por lo general de una hora,
escasamente ocurren tormentas de dos horas de duración
(Administración Nacional de Océanos y Atmósfera de Estados Unidos
NOAA).
Un reciente estudio del investigador Renyi Zhang de
la Universidad A & M de Texas dado a conocer (el 3/2003) por el
Centro Espacial de Vuelo GODAR (Oceanographic Data Archaeology and
Rescue) de la NASA, sorprendió a los científicos del citado
organismo especializado, al descubrir que las tormentas eléctricas
de Verano en los Estados Unidos incrementan significativamente la
cantidad de Ozono y otros gases de la Región que afectan la química
atmosférica entre los 5 y12 Km de la superficie terrestre. La
cantidad de ozono y óxidos de nitrógeno creados por las tormentas
eléctricas supera a la generada por las actividades humanas en ese
nivel de la atmósfera. El incremento de Óxido Nitroso fue de hasta
un 90% y el del Ozono contaminante de un 30%.
Es importante
destacar que el estudio anteriormente citado corresponde a la Zona
Templada del Hemisferio Norte, cuyo patrón de circulación de vientos
es diferente a la región ecuatorial donde se localiza el “Relámpago
del Catatumbo”. En la Región Ecuatorial el aire se calienta mas
rápido por ser la parte de la superficie terrestre que recibe la
mayor irradiación solar. El aire caliente asciende desde el suelo
hasta una altura de 15 a 20 Km, allí se enfría y va derivando
alejándose del ecuador antes de descender nuevamente en forma de
masa de aire mucho mas fría. El sistema de circulación se cierra
cuando esta masa de aire vuelve hacia el ecuador. Así se crea lo que
se denomina celdas de circulación.
Lo anteriormente expuesto
demuestra que el ”Relámpago del Catatumbo” no solo es la Primera
Fuente Regeneradora de la Capa de Ozono en su tipo del planeta, su
región (el Parque Nacional de las Ciénagas), es el Lugar del Mundo
con el Mayor Promedio de Tiempo en Tormentas Eléctricas al Año.
REFERENCIAS
Centro de Documentación y Divulgación
Ambiental del Ministerio del Ambiente. Monitoreo Biológico y Químico
de la Cuenca del Río Catatumbo. (Publicación Binacional ECOPETROL,
PDVSA, INTEVEP).
El Relámpago del Catatumbo en Base a las
Imágenes del Satélite GOES. (Ing. Luis Felipe García, ing. Elvira
Lelchiskaya, Prof. César NogueraMARN Nov..1.991).
“Faro del
Catatumbo: lo Conocido y Lo Desconocido” (Dr. Andrés Zabroski,
Investigador y Catedrático de las Universidad de los Andes y Central
de Venezuela, Carta Ecológica N° 56, 1.991,Publicación de LAGOVEN).
El Relámpago del Catatumbo o Faro de Maracaibo. (Lic. Macias
J. Martinez, Ingenieros Consultores y Asociados).
Instituto
de Investigaciones Espaciales del Brasil.
Administración
Nacional de Océanos y Atmósfera de Estados Unidos, (NOAA).
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