¿Cuántos rayos caen en la Tierra?

Cuarenta y cuatro por segundo, no cien

Durante casi un siglo, el número que circulaba en los libros era 100 rayos por segundo. Salía de una cuenta de 1925 hecha con registros de “días de tormenta” de estaciones meteorológicas: cuántas tormentas hay a la vez en el mundo por cuántos rayos suele dar cada una. Nadie lo había contado de verdad.

Lo contaron por primera vez desde el espacio. El Optical Transient Detector (OTD), un sensor de la NASA lanzado en abril de 1995, observó el planeta durante cinco años y detectó cada destello de luz que atravesaba las nubes, de día y de noche. Hugh Christian y su equipo sumaron esos datos y llegaron a 44 ± 5 destellos por segundo, casi 1.400 millones por año, la mitad de la estimación clásica.^[1] Eso incluye los rayos que quedan dentro de las nubes y los que bajan a tierra.

El número cambia con la estación: el mismo equipo midió hasta 55 por segundo en el verano del hemisferio norte y unos 35 en el verano austral, porque en el norte hay mucha más tierra firme.^[2] Y la tierra manda: sobre los continentes caen unas diez veces más rayos que sobre los océanos.^[1] El suelo se calienta mucho más rápido que el agua, el aire caliente sube con violencia y arma las nubes de tormenta más altas.

¿Y cuántos tocan el suelo?

Menos de la mitad. La mayoría de los rayos van de una parte de la nube a otra, o de una nube a otra, y nunca bajan. Un estudio que cruzó 16 años del sensor LIS con la red de detección terrestre de Estados Unidos encontró que la fracción de rayos que toca tierra va del 15 % al 44 % según la región, con un valor típico de 29 % en el centro-sur del país.^[3] No hay una medición global equivalente: si se aplicara ese 29 % típico al total del planeta, darían unos 13 rayos a tierra por segundo, pero es una estimación gruesa, no un dato medido.

El mapa de los rayos

Con 16 años de observaciones del sensor LIS (1998-2013), Rachel Albrecht y colaboradores armaron un mapa de rayos con celdas de 0,1°, unos 11 kilómetros de lado, y ordenaron los lugares con más destellos por kilómetro cuadrado.^[2] El primero no está en el Congo, como se creía con mapas más gruesos, sino en Venezuela.

Para tener una escala: en el centro de Florida, famoso por sus tormentas, caen unos 30 destellos por kilómetro cuadrado por año.^[1] Sobre el lago de Maracaibo, casi ocho veces más.

La explicación está en la geografía. El lago tiene agua a 28-31 °C todo el año, está encerrado entre ramales de los Andes y a la noche confluyen sobre él las brisas que bajan de las montañas y las que vienen de la tierra. El aire húmedo y caliente sube y arma tormentas nocturnas 297 días al año, con un pico en septiembre.^[2] Es el “relámpago del Catatumbo”, que los navegantes del Caribe colonial usaban como faro. Siete de los diez puntos con más rayos de Sudamérica están al pie de los Andes del norte.

Cómo lo sabemos

Contar rayos desde el suelo sirve para una ciudad o un país, pero no para el planeta: las redes de antenas cubren mal los océanos y los trópicos, y detectan sobre todo los rayos que tocan tierra. Por eso el número global salió de satélites.

El OTD iba a bordo de un pequeño satélite en una órbita inclinada 70° respecto del ecuador, a 740 km de altura, y miraba un cuadrado de 1.300 × 1.300 km. Una cámara especial tomaba 500 imágenes por segundo filtradas en una línea de emisión del oxígeno, y registraba los destellos brevísimos que un rayo produce en la parte alta de la nube, incluso a pleno sol. Cada punto del planeta quedaba a la vista unas 400 veces por año, un par de minutos por pasada. Christian y su equipo sumaron esas “muestras” y corrigieron por la eficiencia de detección del instrumento. De esa corrección sale casi toda la incertidumbre: el ± 5 del resultado.^[1]

Su sucesor, el LIS, voló en el satélite TRMM desde 1997 hasta 2015, a 350 km de altura, en una órbita que cubre los trópicos y subtrópicos. Con 16 años de pasadas de unos 90 segundos cada una, el mapa se pudo afinar a celdas de 11 km; así apareció Maracaibo por encima del Congo.^[2] Una limitación: LIS no ve más allá de los 38° de latitud, pero ahí están casi todos los rayos del mundo.

Lo que se suele decir mal

El “100 rayos por segundo” todavía aparece en textos escolares y en sitios de curiosidades. Es la estimación de 1925, anterior a los satélites, y la medición directa la redujo a menos de la mitad.^[1] Tampoco es cierto que el Catatumbo “truene sin parar todas las noches”: hay tormentas 297 días al año, no 365, y en enero y febrero casi no hay rayos sobre el lago.

La otra confusión frecuente es mezclar “rayos” con “rayos que caen a tierra”. Los 44 por segundo son todos los destellos; los que golpean el suelo son una fracción, que cambia de una región a otra.