Vídeo de alta velocidad captura detalles inéditos del rayo

Foto de  Tom Warner, ZT Research. Una descarga  capturada  con una cámara digital.

La misma descarga pero registrada con una cámara de videos de alta velocidad. Los dedos de la descarga tratan de alcanzar el suelo de forma más eficiente. Foto de Tom Warner.

Las nuevas cámaras de vídeo de alta velocidad están ayudando a revelar la estructura del relámpago, permitiendo a los científicos estudiar estos rayos  con un detalle inimaginable anteriormente.

Las cámaras están mostrando imágenes del relámpago que han estado invisibles al ojo humano y nunca se han capturado con cámaras de vídeo tradicionales o de película.

Gráfico interactivo: The facts behind lightning's flash

"Los sistemas de grabación video de alta velocidad están proporcionando una nueva dimensión en nuestra comprensión del relámpago - a saber, tiempo, con bastante resolución de considerar enteramente nuevos procesos en el desarrollo espacial de las descargas intranube y de nube-a-tierra, " dice E. Philip Krider, científico atmosférico y experto del relámpago en la Universidad de Arizona.

Dice a Tom Warner, meteorólogo de ZT en Dakota del Sur, que estudia los vídeos de alta velocidad de los relámpagos: " Hay componentes del relámpago que no podríamos ver ópticamente antes. La bueno sobre las cámaras de alta velocidad es que nos muestran la imagen de la progresión del relámpago, imagen por imagen, que es lo que utiliza la mente humana, y por lo tanto hace lo mucho más fácil de visualizar y de entender."

Estas imágenes son, no sólo invisibles el ojo humano,  sino que no pueden ser capturadas por las cámaras de vídeo convencionales, que producen apenas de 30 a 60 imágenes por segundo. Las cámaras de vídeo de alta velocidad pueden capturar varios miles de imágenes por segundo.

Warner dice que Vlad Mazur, científico con el Laboratorio Nacional de Tormentas Severas en Norman, Oklahoma,  fue el primero en estudiar tormentas usando una cámara  de 1000 imágenes por segundo a principios de los 90. Warner agrega que ha sido solamente en los últimos tres o cuatro años  cuando la tecnología le ha permitido a él  y a otros científicos utilizar  vídeo de alta velocidad para estudiar el relámpago, cuando " la velocidad y por lo tanto la resolución aumentó perceptiblemente para permitir para que las resoluciones significativas sean capturadas a las velocidades de 5.000 imágenes por segundo."

Según el Centro Nacional para la Investigación Atmosférica en Boulder, Colo., la guía descendente de un relámpago (la descarga inicial) se desplaza hacia su blanco a 136.000 mph, mientras que el movimiento de vuelta luminoso en las nubes se mueve en 62 millones de mph. Estos movimientos son tan rápidos que el ojo humano ve apenas un sólo destello.

Las cámaras de alta velocidad pueden mostrar la estructura  que previamente no ha sido vista  antes, como la primera pieza de los rayos,  la " guía descendente escalonada"; ese movimiento hacia la tierra con una serie de saltos. Todo el esto ocurre en menos que mitad del segundo.

La investigación tiene importancia para los usos prácticos. Dice a Warner, " Es crucial  hacer mejores modelos basados en datos y observaciones reales, por ejemplo usando los vídeos de alta velocidad, en vez de los modelos basados en la teoría." Mejores modelos se harían para la protección contra las descargas,  dice.

El relámpago es uno de los fenómenos  en EEUU más mortales del tiempo atmosférico. En un año típico mueren más de 60 personas por rayos, según el Servicio Meteorológico Nacional. De acuerdo con un promedio de 30 años de datos a partir de 1978 a 2007, muere más gente cada año por rayos que por tornados o huracanes.

Finalmente, Warner espera utilizar las cámaras de vídeo que pueden capturar 100.000 imágenes al segundo.

Los científicos dicen que estamos solamente al principio del estudio del rayo con tales cámaras. En un trabajo de 2008 en la revista Geophysical Research Letters,, el autor principal Marcelo Saba del Instituto Nacional para la Investigación del Espacio en el Brasil se dio cuenta que las observaciones  con video de alta velocidad serían cruciales  para la comprensión científica de las descargas  nube-a-tierra.

Texto y figuras de USA Today:

http://www.usatoday.com/weather/research/2009-02-22-lightning-cameras_N.htm