Tormentas convectivas, microfísica del hielo y separación de carga

Para que surja un rayo, en la nube deben separarse la carga positiva y la negativa. La clave es la convección profunda y la microfísica del hielo: las fuertes corrientes ascendentes elevan la humedad hasta las capas heladas, donde coexisten pequeños cristales de hielo, granizo blando de mayor tamaño (graupel) y gotas de agua subenfriada.

En las colisiones de estas partículas -en especial entre los cristales de hielo ligeros y el granizo blando más pesado- se produce una transferencia de carga. Los cristales más ligeros y cargados positivamente son arrastrados hacia arriba, mientras que el granizo más pesado y cargado negativamente desciende. Así, la carga en la nube se separa verticalmente y se crea la tensión necesaria para la descarga.

De ello se desprende una relación fundamental: los rayos surgen solo allí donde hay suficiente convección profunda y fase de hielo. La intensidad y la frecuencia de las tormentas dependen, por ello, de forma muy sensible de la temperatura y la humedad, y precisamente esta dependencia es el fundamento físico de por qué la RS funciona como un termómetro global Williams 1992.