Trabalho

A física das tempestades e dos raios
INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

Neste artigo explicam-se diversos aspectos sobre a física envolvida na formação de nuvens de tempestades e relâmpagos, fenômenos que por milhares de anos assustaram a humanidade e com os quais devemos ter alguns cuidados. Como as nuvens se formam?
A origem de uma nuvem está no calor que é irradiado pelo Sol atingindo a superfície de nosso planeta. Este calor evapora a água que sobe por ser menos denso que o ar ao nível do mar. Ao encontrar regiões mais frias da atmosfera o vapor se condensa formando minúsculas gotinhas de águas que compõem então as nuvens.

Basta então calor e umidade?
Não. Na atmosfera a temperatura do ar diminui com a altura. Dependendo de quão rápida é esta diminuição, o crescimento de uma nuvem pode ser acelerado ou inibido.
Alguns outros fatores podem também dar uma “mãozinha” para que a nuvem cresça: as montanhas, onde ventos batem forçando o ar quente subir, e as frentes frias, camadas de ar frio que funcionam como uma cunha empurrando o ar quente para cima. Sabemos ainda que para o vapor tornar-se uma gotinha d’água ele precisa encontrar na atmosfera partículas sólidas sobre as quais se condensar. Essas partículas estão sempre em suspensão no ar, mesmo nas regiões onde o ar é muito puro.

Todas as nuvens produzem relâmpagos?
Não. Somente as nuvens de tempestades, conhecidas como cumulus-nimbus, possuem os ingredientes necessários para produzir relâmpagos: ventos intensos, grande extensão vertical e partículas de gelo e água em diversos tamanhos. Que aspecto têm as nuvens de tempestade?
Estas nuvens são enormes. Elas têm sua base em 2 ou 3km e o topo em até 20km de altitude! Podem ter 10 ou mesmo 20km de diâmetro.
Normalmente têm a sua base escura, pois a luz solar é absorvida e espalhada pelas partículas de água e gelo de que são formadas. O seu topo muitas vezes atinge a base da estratosfera (camada da atmosfera logo acima