Astrónomos den Harvard Center for Astrophysics han usado los mapas globales diarios de las misiones de la NASA Mars Global Surveyor Surveyor y Mars Reconnaissance Orbiter de Marte durante ocho años para mapear nada menos que 14.974 tormentas de polvo mayores de 100.000 kilometros cuadrados y más de un día de duración.

Información para futuras misiones

De esta forma, se ha tratado de analizar particularidades y pautas en las tormentas que afecten significativamente la transmisión, la estructura térmica y la circulación de la atmósfera marciana.

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Este es el primer descubrimiento de un cráter en Marte con la ayuda de Inteligencia Artificial

Toda esta información es un nuevo recurso muy valioso para modelar la atmósfera marciana y la planificación de misiones.

Enormes tormentas de polvo, que persisten durante semanas e incluso meses, oscureciendo todo el planeta pueden surgir de repente, aunque son más frecuentes tras el perihelio del planeta y en el hemisferio Sur, cuando allí es el final de la primavera, están causadas por vientos de más de 150 km/h.

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En sus orígenes, Marte estaba cubierto de capas de hielo

Así como en la Tierra un viento de 50 a 60 km/h basta para levantar nubes de polvo, en Marte, dada la ínfima densidad del aire, solo un vendaval de unos 200 km/h puede producir el mismo efecto. Dichas tormentas pueden alcanzar dimensiones planetarias.

El Geostationary Lightning Mapper (GLM), el primer detector de rayos en órbita geoestacionaria, ya nos está transmitiendo las imágenes que podemos ver en el siguiente vídeo, y con ellas un puñado de datos nunca antes disponibles para alertar del riesgo de tormentas violentas.

Este rastreador orbital, a bordo del satélite GOES-16, busca continuamente destellos en el hemisferio occidental.

GLM

El seguimiento exacto de rayos y tormentas eléctricas sobre los océanos, demasiado distantes para el radar terrestre ya veces difícil de ver con satélites, apoyará la navegación segura para aviadores y marinos. Y en tierra, la información del instrumento ayudará a los meteorólogos a identificar áreas propensas a incendios provocados por un rayo.

El nuevo mapeador también detecta el rayo en la nube, que a menudo ocurre entre cinco y diez minutos o más antes de ataques potencialmente mortales desde la nube a la superficie.

Los chorros azules (blue jets) serían casi una leyenda como los elfos o los gnomos porque nunca hemos registrado pruebas de su existencia. Sin embargo, esto ya ha dejado de ser así gracias a un astronauta de la Estación Espacial Internacional (ISS).

Aunque han sido detectadas por pilotos, resultan difíciles de estudiar, ya que se producen por encima de las tormentas eléctricas.

Un extraño fenómeno meteorológico

Desde la distancia se parecen a emanaciones eléctricas ramificadas. Como una maraña de relámpagos enredados entre sí que sólo duran una décima de segundo. arten de la cima de las tormentas hasta una gran altura, como si trataran de escapar hacia el espacio exterior: las descargas se forman a unos 70 kilómetros de altura y pueden ascender hasta los 95 kilómetros para luego caer hasta los 25 kilómetros.

Durante su misión en la Estación Espacial Internacional en 2015, el astronauta de la ESA Andreas Mogensen estaba encargado de fotografiar este tipo de tormentas con la cámara más sensible del complejo orbital en busca de estos breves fenómenos.

Los resulados han sido espectaculares. Un vídeo grabado por Andreas mientras sobrevolaba la Bahía de Bengala desde la ISS, a 28.800 km/h, muestra por primera vez claramente estos fenómenos eléctricos.

Siempre hemos hablado de la improbabilidad de que te caiga un rayo, sin embargo hay regiones de la Tierra donde ciertamente es bastante probable: por ejemplo, las zonas terrestres rodeadas por altas montañas favorecen la generación de corrientes de aire que forman tormentas.

Son las conclusiones obtenidas durante la Misión de Medición de Lluvias Tropicales (TRMM) de la NASA y la JAXA, que se basó en datos recogidos por satélite entre 1997 y 2015.

Además de las montañas, la latitud es otro factor a tener en cuenta. En las zonas tropicales las tormentas eléctricas son mucho más frecuentes que en las zonas más templadas.

África central es el lugar donde se encuentra la mayor superficie afectada por rayos. Hay 14 lagos por todo el mundo, incluyendo los lagos Victoria y Tanganika, en África, que también son «puntos calientes».

Con todo, la palma se la lleva la cuenca del río Catatumbo, en Venezuela, al sur del lago Maracaibo. Aquí, una tormenta que dura unos 160 días al año y genera unos 300 relámpagos por hora.
Imagen | adamnsinger

Los fuegos de San Telmo son brillos verdosos o azulados que aparecen suspendidos sobre objetos puntiagudos situados en tierra. La luminosidad está provocada por las moléculas de aire excitadas por el campo eléctrico que se genera, que crea un continuo flujo de pequeñas chispas, por lo general invisible.

Benjamin Franklin fue el primero en determinar en 1749 que la naturaleza de los fuegos de San Telmo es eléctrica. Aunque se le llama «fuego», es en realidad un plasma de baja densidad y relativamente baja temperatura provocado por una enorme diferencia de potencial eléctrico atmosférico.

Etimología

Este fenómeno toma su nombre de Erasmo de Formia (San Elmo), patrón de los marineros, pues son numerosos los marinos que, a lo largo de la historia, afirman haber sido testigos de la aparición de lenguas de fuego incandescente que bailaban sobre los mástiles y extremos de la arboladura de los barcos durante ciertas tormentas; acompañadas, por si fuera poco, de alteraciones de la brújula, como si estuvieran siendo víctimas de un «encuentro en la tercera fase».

Estos fuegos de San Telmo, concretamente, servían a los marinos para pronosticar la caída de un inminente rayo sobre el barco, pues suele precederlos.

Así que este sobrecogedor fenómeno lumínico era símbolo de mal fario entre los navegantes. En Moby Dick, de Herman Melville, por ejemplo, se puede leer una clara alusión a ellos.

Tormentas

Durante tormentas especialmente cargadas de electricidad, el fenómeno también puede observarse en las puntas de los cuernos del ganado, en las hojas de los árboles, en el césped y en los objetos afilados que bailan en mitad de un tornado, como si el fuego de San Telmo le otorgara a todo cuanto vemos un aire fantasmagórico. Por ejemplo, en el cómic Tintín en el Tíbet se narra la aparición de un fuego de San Telmo en el hacha del capitán Haddock.

También aparecen en aviones y dirigibles, y de hecho hay una teoría que indica que el famoso incendio del dirigible Hindenburg en 1937 fue obra de un fuego de San Telmo, que prendió el hidrógeno que elevaba el aparato. Algo que afortunadamente ya no podría pasar con la que se considera la aeronave más grande del mundo. Porque los globos de helio no pueden arder.

En la Grecia antigua, la aparición de un único fuego de San Telmo se llamaba Helena y cuando eran dos se les llamaban Cástor y Pólux. Los marineros galeses se referían este fenómeno como anwyll y ysbryd (cirios de los espíritus) o velas del santo fantasma o San David. Para los rusos eran las luces de San Nicolás o San Pedro.

Los tornados son un grave problema en los EE.UU. El físico Rongjia Tao de la Universidad de Temple ha tenido una curiosa idea para proteger al medio oeste de los efectos devastadores de estos fenómenos meteorológicos. La idea, construir muros de trescientos metros de altura. Realmente no solo se trata de un muro, serían tres muros uno en Dakota del Norte, otro en Oklajoma y el tercero entre Texas y Louisiana.

La idea surgió comparando las llanuras del norte y este de China, con el Oeste Medio de los EE.UU. ambas zonas tienen una ubicación geográfica similar, pero las llanuras chinas no son golpeadas por los tornados. La razón podría ser un trío de cadenas montañosas que se extienden de este a oeste y que frenan los vientos lo suficiente para evitar la formación de tornados. El Oeste Medio no tiene ninguna cordillera, con lo que la solución podría ser la construcción de barreras artificiales.

Desde luego el proyecto no estaría exento de problemas, el primero serían los costes económicos. Se estima que construir un kilómetro de muro costaría más de setenta millones de euros, aunque los daños causados por los tornados son de millones y millones de euros al año.

Según el propio Tao la construcción de los muros es factible, siendo mucho más sencilla que la construcción de un rascacielos. Recientemente se ha terminado en Filadelfia el Comcast, con una altura de 300 metros, una pared similar sería mucho más fácil de construir.

Vía | Motherboard Vice

Foto | Wikimedia Commons por FEMA

A rebufo de los días que llevamos de tormentas y lluvía inclemente, a uno le apetece arrebujarse bajo la manta con un buen libro y no salir hasta que escampe. Sin embargo, no siempre podemos darnos ese lujo: vamos a salir ahí afuera, aunque sea a través de este post, y vamos a observar a través de cifras sorprendentes lo que sucede a nuestro alrededor.

1. En cualquier momento hay 1.800 tormentas en curso en todo el mundo. Unas 40.000 tormentas diarias.

2. Una tormenta típica genera una potencia equivalente al consumo eléctrico de Gran Bretaña o de Francia durante un año.

3. Un relámpago es una descarga eléctrica de hasta 30 millones de voltios, suficiente para proveer de luz a una ciudad de 200.000 habitantes durante un minuto. Alcanza una temperatura cinco veces mayor que la temperatura de la superficie del Sol: 30.000 grados centígrados.

4. Cada día caen en la Tierra más de 17 millones de rayos; 200 por segundo.

5. Las posibilidades de morir por un rayo en el Reino Unido son de aproximadamente 1 entre 10.000.000 (las mismas que de ser mordido por una víbora). Los hombres son alcanzados por rayos 6 veces más que las mujeres. Al año mueren por esta causa alrededor de mil personas.

6. ¿A qué velocidad cae la lluvia? Pues todo depende del diámetro y del peso de la gota de agua. Todo y así, se estima que la velocidad oscila entre los 8 y los 32 kilómetros por hora. Una gota puede tener un diámetro de 0,5 milímetros (como un grano de sal) hasta un máximo de 6,35 milímetros.

7. Conocemos el lugar donde se han precipitado las lluvias más abundantes, que es Isla Reunión, en el Océano Índico: el 16 de marzo de 1952 cayeron nada menos que 1.870 litros por metro cuadrado en sólo 1 día.

8. Las nubes varían mucho en tamaño, puede pasar de unos miles de metros de espesor a unos cientos de metros. Pero, como media, vamos a escoger una nube de 1.000 metros de espesor, con 1.000 metros de longitud por 1.000 metros de anchura. Un auténtico cúmulo.

9. Las nubes son ciertamente inmateriales, porque un cúmulo típico contiene el agua justa para llenar una bañera pequeña. Si atravesáramos caminando 100 metros de niebla, recogeríamos alrededor de 8 ml de agua: apenas un sorbo.

10. La energía liberada por el viento es inmensa. Por ejemplo, un huracán podría alimentar a Estados Unidos durante 6 meses, o un país del consumo eléctrico de Gran Bretaña o Francia durante un año. Un huracán grande puede generar en un solo día una energía equivalente a 400 bombas de hidrógeno de 20 megatones, tal y como señala Joel Levy en su libro 100 analogías científicas La máxima velocidad del viento registrada se encuentra en el Monte Washington, Estados Unidos: el 12 de marzo de 1934, 371 kilómetros por hora; pero en general el lugar más ventoso es Commonwealth Bay, en la Antártida, donde se han sentido ráfagas de 320 kilómetros por hora.

Me encantan las tormentas. Sobre todo si puedo estar resguardado en casa o en un café entrañable de madera, situado en Viena, y en la mesa un café y una tarta de choco… bueno, soñar es gratis. La cuestión es que las tormentas me relajan. Incluso me pongo tormentas en mp3 para escribir o leer.

Sin embargo, a veces los rayos pueden dar mucho miedo. Quitar el hipo, literalmente. Sobre todo si caen muy cerca, en plan Zeus muy cabreado. Solo basta que contempléis los dos vídeos que ilustran el post. La próxima vez que haya tormenta, a refugiarse.

Vía | AbadíaDigital

Actualmente ya existen métodos para detectar buques en alta mar, pero un grupo de ingenieros españoles de la Universidad de Alcalá de Henares, liderado por Raúl Vicen, ha desarrollado un nuevo sistema basado en técnicas de inteligencia artificial, que mejora la localización de navíos durante tormentas marinas. Esta tecnología, publicada en la revista IET Radar, Sonar & Navigation, consiste en analizar imágenes del radar mediante diferentes algoritmos basados en redes neuronales.

El nuevo sistema implica en primer lugar, recoger la información ofrecida por los radares mediante una serie de plantillas diseñadas previamente por estos investigadores. A continuación, se utiliza una arquitectura de redes neuronales denominada “perceptrón multicapa” que es capaz de aprender de su entorno. Esto hace que sea posible diferenciar entre los buques y las olas en las imágenes del radar.

Esta técnica se ha probado con éxito utilizando los datos de un sistema radar situado en la plataforma de investigación alemana FINO-1 en el Mar Norte. Tal y como explican el grupo de investigadores:

El hecho de que hayamos obtenido resultados a partir de datos reales, muestra que este método puede ser instalado en navíos y plataformas de radar sin ningún problema.

De acuerdo al estudio publicado, este sistema ofrece mejoras substanciales respecto a los sistemas convencionales utilizados para la detección de buques, tales como la técnica CA-CFAR (Cell Averaging-Constant False Alarm Rate).

Vía | FECYT Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Si habéis escuchado con atención lo dicho en los capítulos anteriores, a estas alturas ya sabréis que en bueno de Edward Lorentz introdujo sus ecuaciones en un computador y descubrió dos fenómenos aparentemente contradictorios:

• En primer lugar, comprobó que el sistema era muy sensible a una pequeña variación en las condiciones iniciales. Incluso redondear una cifra a la cuarta cifra decimal producía un resultado numérico muy diferente al inicial. A esto le llamó efecto mariposa.

• En segundo lugar, se dio cuenta que, independientemente de las condiciones iniciales, el sistema siempre reproducía el mismo gráfico, una figura con dos lóbulos. A esto lo llamó atractor estraño.

Pero, ¿en qué quedamos? ¿El sistema es muy sensible a las condiciones iniciales, o le dan igual? Parece que tenemos una contradicción.

Por supuesto, en realidad no existe ninguna contradicción. Ambos puntos se refieren a cosas diferentes. El efecto mariposa habla de variaciones en los valores numéricos, mientras que los atractores se centran en el comportamiento general cualitativo.

Para entenderlo un poco mejor, permitidme recuperar un ejemplo de hace dos capítulos: la bola de una ruleta. Sabemos que el comportamiento general final siempre será el mismo: la bola terminará moviéndose en círculos dentro de una casilla. Pero es muy difícil predecir en qué casilla va a caer exactamente (si no fuera así, los casinos se irían a pique).

De hecho, la predicción del número que saldrá en la ruleta es un buen ejemplo de efecto mariposa. Cualquier pequeña variación en la velocidad inicial, o en el momento en que el crupier lanza la bola, puede afectar muchísimo a la casilla en que se detendrá la bolita finalmente. No obstante, el comportamiento general es completamente insensible a todo lo que pase antes: la bola siempre quedará atrapada en una casilla, y acabará dando vueltas.

Lo mismo ocurre en el caso del atractor de Lorentz. Por un lado, sabemos que el comportamiento general siempre es el mismo: la partícula está girando en rededor de dos puntos fijos del espacio, siguiendo una trayectoria extraña, que forma dos lóbulos.

Pero, por el otro lado, si nos preguntamos exactamente en qué punto se encuentra la partícula en un instante dado, predecirlo es muy difícil. Y el resultado depende, mucho, del punto concreto donde empiece el movimiento. Incluso variaciones muy pequeñas provocan que la partícula siga trayectorias muy diferentes... pero siempre siguiendo el mismo atractor.

En este sentido, se suele decir que los atractores traen algo de orden al caos.

Las ecuaciones de Lorentz son tan sencillas que sólo tienen un atractor, y siempre sale el mismo. Por supuesto, en la realidad las cosas son aún más complicadas, algunos sistemas reales pueden tener más de un atractor.

Un ejemplo de esto es la propia atmósfera que tanto fascinaba a nuestro amigo Edward. A groso modo, todas las tormentas se parecen entre sí: podemos decir que son atractores del sistema. Pero también podemos decir que todos los días soleados son muy similares, otro atractor del sistema.

En casos de un sistema con varios atractores, el efecto mariposa se torna aún más dramático. Sabemos que, con el tiempo, alguno de los atractores acabará realizándose, pero… ¿cuál de ellos?

Fotos | Jaume