Um tipo de raio “invertido”, que em vez de descer das nuvens e tocar o solo, como ocorre com a maioria das descargas elétricas, parte de uma estrutura alta na superfície e se propaga em direção às nuvens, começou a ser observado no Brasil nos últimos anos.
Responsáveis pelos primeiros registros do fenômeno no País, pesquisadores do Elat (Grupo de Eletricidade Atmosférica) do Inpe (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) conseguiram desvendar, agora, os mecanismos envolvidos na formação desses chamados raios ascendentes.
O estudo, resultado de um projeto apoiado pela FAPESP, teve resultados publicados na revista Scientific Reports. A investigação foi conduzida durante o doutorado de Carina Schumann, no Inpe, com bolsa da FAPESP.
“Constatamos que os raios ascendentes são iniciados a partir da ponta de uma torre ou para-raios de um edifício alto, por exemplo, na sequência de um raio descendente [para baixo] e a uma distância de até 60 quilômetros”, disse Marcelo Magalhães Fares Saba, pesquisador do Inpe e coordenador do projeto.
Para chegar a essas conclusões, o grupo observou e registrou 110 raios ascendentes ocorridos durante tempestades de verão no Pico do Jaraguá, em São Paulo, e em Dakota do Sul, nos Estados Unidos, entre 2011 e 2016.
Para isso, usaram uma combinação de câmeras fotográficas digitais e de vídeo de alta velocidade – capazes de registrar de 10 a 40 mil imagens por segundo –, além de medidores de campo elétrico e de luminosidade e uma câmera de ultra-alta velocidade, que registra até 100 mil imagens por segundo.
As câmeras com essas velocidades de aquisição de imagens são necessárias para esse tipo de estudo porque o tempo que leva para ocorrer um raio “para baixo” e outro “para cima” é muito pequeno, da ordem de centenas de milissegundos. Sem câmeras com essas velocidades é impossível distingui-los, explicou Saba.
“Não seria possível fazer essa série de observações de raios ascendentes, em um número suficiente para entender como começam, sem o auxílio dessas câmeras de alta e ultra-alta velocidades”, disse.
Os resultados das análises, juntamente com dados de sistema de medição de campo elétrico, indicaram que são os raios descendentes positivos – que deixam um saldo de carga negativa na nuvem – que frequentemente iniciam raios ascendentes.
Esses raios descendentes positivos costumam ocorrer no final da tempestade. Logo após o contato da descarga com o solo, eles costumam apresentar uma corrente de longa duração e baixa intensidade.
Essa corrente produz uma perturbação forte e rápida na sua distribuição de cargas na nuvem de tempestade. É essa perturbação que normalmente gera condições para a iniciação do raio ascendente, observaram os pesquisadores.