Como funciona um raio?

Como funciona um raio? Ele é uma descarga de eletricidade que sai de uma nuvem de tempestade e chega ao chão. A corrente que vemos como um clarão percorre um caminho que começa invisível, lá em cima, e só se torna visível quando a conexão com o solo se completa.

Esse processo leva frações de segundo, mas tem etapas bem definidas. Entender cada uma delas explica por que o raio tem forma de zigue-zague, por que ele pisca e por que o trovão chega depois do clarão.

Explicado de forma simples

Pense numa faísca que salta entre dois fios com cargas elétricas diferentes. O raio é a mesma ideia em escala gigantesca: a eletricidade acumulada na nuvem procura o caminho mais curto até o solo, onde a carga é oposta.

O ar é um péssimo condutor, por isso a corrente precisa abrir caminho à força. Quando a diferença de carga é grande o bastante, o ar se rompe e a eletricidade passa por ele como se fosse um fio.

Os degraus do líder

Na maioria dos raios, o primeiro movimento é um canal de carga negativa que sai da base da nuvem em direção ao chão. Ele se chama líder escalonado, porque avança em degraus.

Segundo o Serviço Meteorológico Nacional dos Estados Unidos (NWS), cada degrau tem cerca de 50 metros de comprimento. O líder também se ramifica, procurando uma conexão com a carga positiva do solo. É por isso que o raio parece um galho invertido, com caminhos que se dividem.

O NWS informa que o líder desce a cerca de 200 mil milhas por hora, algo como 320 mil quilômetros por hora. A velocidade varia bastante, mas essa é a ordem de grandeza.

O encontro com o chão

Enquanto o líder desce, o solo reage. Objetos altos, como árvores, postes e prédios, concentram o campo elétrico na ponta. Do alto desses objetos sobe um canal positivo, chamado de traçador ascendente.

O NWS descreve que, quando o líder descendente toca um desses traçadores ascendentes, o caminho fica completo. A partir desse instante, a carga pode fluir rapidamente da nuvem para o solo. Todo esse encontro acontece em uma fração de segundo.

A volta que faz o clarão

A parte mais brilhante do raio é a chamada descarga de retorno. Depois que o caminho se fecha, a corrente sobe pelo mesmo canal que o líder abriu, da terra em direção à nuvem.

Essa subida é o que enxergamos como raio. O NWS afirma que a corrente sobe a cerca de 200 milhões de milhas por hora, quase um terço da velocidade da luz. Por isso, o clarão parece aparecer de uma vez, e não se movendo para cima.

Nem todo raio faz isso, mas muitas vezes, depois da primeira descarga, a nuvem envia outro líder, chamado líder de dardo. Ele segue o caminho já aberto e provoca novas descargas de retorno. Essa sucessão rápida é o que faz o raio piscar, dando a impressão de vários clarões seguidos.

O trovão vem depois

O clarão chega aos nossos olhos quase instantaneamente, porque a luz é muito rápida. O som é mais lento. Quando o canal de ar é aquecido de forma muito intensa pela corrente, o ar se expande de repente e produz a onda sonora que ouvimos como trovão.

Por isso, a distância entre o raio e a pessoa pode ser estimada contando os segundos entre o clarão e o barulho. Quanto maior a diferença, mais longe está a tempestade.

Por que o Brasil tem tantos raios

Segundo o Grupo de Eletricidade Atmosférica (ELAT), do INPE, o Brasil teve em média 77,8 milhões de raios por ano. O número vem de um levantamento de 2017, e a média corresponde aos seis anos analisados, como registrou o Poder360.

Os números também mostram o lado das vítimas. Entre 2000 e 2014, o ELAT analisou 1.792 mortes por raios, uma média de 111 por ano. Segundo a Agência FAPESP, 43% dessas mortes aconteceram no verão.

Um fenômeno que varia de ano para ano

A quantidade de raios muda bastante de um ano para o outro. Segundo o Poder360, o recorde do período analisado pelo ELAT foi 2012, com 94,3 milhões de raios, impulsionado por um aumento na região Norte, que o levantamento relaciona ao La Niña.

As diferenças também aparecem entre regiões. Ainda segundo o mesmo levantamento, o Tocantins tem a maior densidade de raios por quilômetro quadrado entre os estados, com 17,1 raios por km². Ou seja, a densidade de raios varia muito de um lugar para outro.

As mortes seguem um padrão parecido. A Agência FAPESP informa que 2015 teve 104 mortes por raios, e que a projeção preliminar para 2016 ficou abaixo de 70, o menor valor desde o início da série, em 2000.

Como se proteger

Segundo a Agência FAPESP, dois em cada três óbitos por raio acontecem ao ar livre. Por isso, o primeiro cuidado é sair do campo, da praia e de lugares altos quando a tempestade se aproxima. Procure abrigo em construção fechada, e evite ficar debaixo de árvores isoladas.

Dentro de casa, o risco é menor, mas existe: a Agência FAPESP informa que 17% das mortes por raio ocorreram dentro de casas.

Prédios com para-raios oferecem um caminho seguro para a corrente chegar ao chão. Esse é justamente o princípio do traçador ascendente: o para-raios é um objeto alto que cria o ponto de encontro com o líder.

Mitos sobre os raios

“Um raio nunca cai duas vezes no mesmo lugar.” Mito. Objetos altos e isolados são os que mais atraem o líder, e a mesma torre pode ser atingida várias vezes.

“Se a tempestade está longe, não há perigo.” Parcialmente verdadeiro, mas enganoso. Raios podem atingir áreas afastadas da chuva, por isso a regra de segurança é buscar abrigo ao primeiro trovão.

“O trovão é o raio caindo.” Mito. O trovão é o som do ar aquecido e expandido pela corrente. O raio é a eletricidade, e o barulho chega depois da luz.

Perguntas frequentes

Por que o raio parece um zigue-zague?

Porque o líder escalonado avança em degraus e se ramifica à procura do chão. Cada degrau muda ligeiramente de direção, e isso desenha a forma irregular que vemos.

Resumindo

• Um raio é uma descarga elétrica que sai da nuvem e chega ao solo, percorrendo um caminho aberto pelo ar.

• O líder escalonado desce em degraus de cerca de 50 metros, enquanto objetos altos no chão sobem em direção a ele.

• Quando os dois se encontram, a corrente sobe de volta à nuvem: essa descarga de retorno é o clarão que vemos.

• O trovão é o som do ar aquecido e expandido, e chega depois da luz.

• O Brasil tem muitos raios, e a maioria das mortes acontece em áreas abertas, por isso a prevenção começa por sair do campo.

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