Nuvens cumulonimbus, comumente associadas a tempestades, possuem regiões distintas de cargas positivas e negativas. Essas distribuições de carga desempenham um papel crucial no desenvolvimento de raios e outros fenômenos elétricos na nuvem. Aqui está uma visão geral da distribuição de carga em nuvens cumulonimbus:
1. Cargas Positivas:
- A parte superior da nuvem, conhecida como seção bigorna ou cirro, acumula uma concentração significativa de cargas positivas.
- Estas cargas positivas são transportadas principalmente por partículas de gelo que se formam em grandes altitudes dentro da nuvem.
- O movimento ascendente das partículas de gelo devido a fortes correntes ascendentes as separa das partículas de granizo e granizo mais massivas e com carga negativa.
2. Encargos Negativos:
- A porção inferior da nuvem, particularmente os centros de carga negativa central e inferior, contém uma abundância de cargas negativas.
- Essas cargas negativas estão associadas principalmente a graupel, granizo pequeno e gotículas de água super-resfriada.
- A colisão e a interação entre essas partículas através de vários processos, como colisões graupel-graupel e a fragmentação do gelo, levam à separação de cargas.
A separação de cargas positivas e negativas dentro de uma nuvem cumulonimbus cria uma diferença de potencial elétrico, com a região positiva superior e a região negativa inferior atuando como placas capacitivas gigantes. À medida que a separação de carga se intensifica, a intensidade do campo elétrico aumenta, chegando eventualmente a um ponto em que o ar não consegue mais suportar a tensão, levando a uma descarga atmosférica.
Os relâmpagos ocorrem quando um canal de ar superaquecido e altamente ionizado se forma entre regiões de cargas opostas dentro da nuvem ou entre a nuvem e o solo. A falha elétrica libera uma enorme quantidade de energia na forma de luz, calor e som, resultando em relâmpagos e trovões.
É importante notar que a distribuição de carga nas nuvens cumulonimbus é dinâmica e evolui constantemente ao longo do ciclo de vida da tempestade. A interação de correntes ascendentes, descendentes e colisões de partículas influencia os processos de separação de carga e pode resultar em estruturas de carga complexas dentro da nuvem.
