Hay dos tipos principales de relámpagos de nube a tierra (CG): relámpagos negativos y positivos. Antes de la huelga principal, ambos tipos de rayos utilizan numerosos ramales, vías delgadas y parcialmente conductoras, llamadas líderes, para buscar un camino hacia el suelo. Las puntas de avance de estos líderes son más brillantes, mientras que el cuerpo principal es más tenue o incluso invisible. En las capturas a cámara lenta de rayos en propagación, las puntas brillantes de los líderes que avanzan pueden verse fácilmente propagándose hacia abajo mientras buscan un camino hacia el suelo. El primer líder en llegar a tierra cierra el circuito eléctrico de la nube y la tierra, lo que resulta en un completo rayo CG.
La mayoría de los rayos se originan en regiones con carga negativa de una nube de tormenta (que generalmente está más cerca del nivel del suelo). Esta variedad, llamada rayo negativo, es el tipo más común de rayo CG. Entre el 85% y el 95% de todos los rayos CG son rayos negativos. Los líderes de rayos negativos progresan en una serie de saltos discontinuos, llamados líderes escalonados, cada paso tiene alrededor de 50 metros de longitud. A diferencia de los rayos negativos, los líderes de rayos positivos se propagan relativamente suavemente hacia el suelo. La velocidad promedio de ambos tipos de líder es inicialmente de aproximadamente 10 ^ 4 m / s. A medida que los líderes se acercan a tierra, el campo eléctrico en las puntas del líder aumenta, al igual que la corriente a través del canal líder, y la velocidad promedio del líder puede acercarse a 10 ^ 5 m / s. Justo antes de que un líder se conecte a tierra (llamado “salto final”), la velocidad del líder puede alcanzar 10 ^ 6 m / s.
La velocidad promedio del líder es una función de la corriente del líder que, a su vez, es una función del potencial de la punta del líder frente a su entorno. A medida que las puntas del líder se acercan al suelo, el potencial creciente de la punta del líder hace que el aire no ionizado que está inmediatamente por delante sea más “fácil” de descomponer, lo que aumenta la velocidad de la punta del líder.
Para obtener más información, consulte “The Lightning Flash” por Vernon Cooray, publicación de IET, 2008, ISBN 978-0-85296-780-5
4 de junio de 2016 edición:
Cuando proporcioné la respuesta anterior, no vi la referencia al videoclip. Ahora trataré de dar una mejor respuesta a la pregunta. El videoclip muestra una combinación de nube a nube (CC) y nube a tierra (CG). Los sistemas de tormentas disipantes a veces crean capas de carga positiva de gran área, relativamente delgadas, en la parte inferior de las nubes estratiformes. En estas condiciones, un solo rayo CG + puede iniciar una reacción en cadena de propagación de descargas de rayos que comienza en un extremo del horizonte, propagándose por el cielo, a veces hacia el horizonte opuesto. Las espectaculares descargas de ramificación, llamadas “Spider Lightning”, se pueden ver a través del cielo. Aunque el rayo araña en realidad se propaga aproximadamente a la misma velocidad (~ 10 ^ 5 m / s) que el rayo regular, las distancias totales recorridas son considerablemente más largas. Se han observado descargas de rayos de araña de más de 120 km, y el equipo de medición de rayos ha registrado rayos de arañas de cientos de kilómetros de longitud. Debido a que la descarga de un rayo araña grande puede tardar varios segundos en propagarse a través de distancias tan grandes, se puede ver fácilmente que se mueve “lentamente” a través del cielo. Realmente no se está moviendo más lento, solo está viajando una distancia mucho más larga, por lo que toma más tiempo. A continuación se muestra un video que muestra el impresionante tamaño y la escala de los rayos de una araña durante una tormenta en Texas, EE. UU.