Tipos de raios

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Dependendo da sua natureza, da sua forma ou aparência, e dos critérios de classificação, existem vários tipos de raios:

1. Raio negativo: é o mais comum. Partículas com carga elétrica negativa (elétrons) correm por uma trilha invisível em direção ao solo. Pouco antes de tocarem o chão, atraem partículas elétricas de carga positiva. A carga positiva salta em direção ao céu e fecha o circuito elétrico, que aparece na forma do raio luminoso. Abaixo, ilustração e foto de raio negativo. Clique para ampliar.

Raio negativo visto em São José dos Campos, São Paulo, em 28/11/2023.

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2. Raio positivo: neste tipo de raio, acontece o inverso. As partículas de carga positiva correm em direção ao solo e atraem as partículas negativas. Esse fenômeno era considerado raro, mas acontece com muito mais frequência do que se pensava. É um tipo de raio que se desloca para fora da nuvem, em céus aparentemente claros ou apenas ligeiramente nublados.

Ao contrário dos raios negativos, os raios positivos geralmente são originados pela parte superior das nuvens de tempestade (geralmente pela bigorna), ao invés das partes central ou inferior. O líder se forma no céu viajando horizontalmente por vários quilômetros antes de virar para baixo para se juntar com os íons negativos do solo fora da nuvem. Por isso, o trovão produzido por esses raios geralmente é mais forte e duradouro.

Por causa da distância muito maior que viaja antes da descarga, os raios positivos, tipicamente, são de seis a dez vezes mais fortes que um raio negativo, e duram cerca de dez vezes mais. Como resultado de sua maior potência, bem como a falta de aviso (eles podem cair a até 50 km de distância da tempestade), os raios positivos são muito mais perigosos.

Os raios positivos são mais comuns no final da tempestade.

Abaixo, ilustração, fotos e vídeos de raios positivos. Clique para ampliar.

Raio positivo visto em São José dos Campos, São Paulo, em 27/09/2022.

Raio positivo (em 2:23) visto em São José dos Campos, São Paulo, em 28/02/2023.

Raio positivo (em 1:28, atingindo um refletor) visto em Cachoeira Paulista, São Paulo, em 07/06/2020.

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3. Raio nuvem-solo: com relação à trajetória, este é o tipo mais conhecido e o segundo tipo mais comum de raios. De todos os diferentes tipos de raios, é o que representa maior ameaça à vida e à propriedade, uma vez que atinge o chão. O raio nuvem-solo é uma descarga entre uma nuvem Cumulonimbus e o solo. É iniciada pelo movimento para baixo de íons da base (ou do topo) da nuvem. Um raio nuvem-solo pode ser negativo, positivo ou bipolar. Abaixo, ilustração, foto e vídeo de raios nuvem-solo. Clique para ampliar.

Ilustração de um raio nuvem-solo negativo.

Raio nuvem-solo negativo visto em São José dos Campos, São Paulo, em 04/03/2022.

Raios nuvem-solo vistos em São José dos Campos, São Paulo, em 28/02/2023.

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4. Raio fita: ocorre em tempestades com ventos fortes e com descargas de retorno múltiplas. O vento forte "empurra" cada descarga de retorno ligeiramente para o lado, ou seja, cada descarga vai ficar uma ao lado da outra, como se fossem vários raios iguais, causando um efeito de fita. Abaixo, foto de um raio fita. Clique para ampliar.

Raio fita visto em São José dos Campos, São Paulo, em 27/12/2021.

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5. Raio bifurcado: é um nome, não no uso formal, para raios cujas ramificações de um mesmo canal atingem dois ou mais pontos no solo. Abaixo, foto de um raio bifurcado. Clique para ampliar.

Raio bifurcado visto em São José dos Campos, São Paulo, em 05/03/2022.

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6. Raio granulado ou raio "colar de contas": é um raio nuvem-solo raro de se observar, que parece ser dividido em vários pequenos pedaços, que brilham por mais tempo que o raio em si. Isso é devido ao fato de que a largura do canal do raio varia, e como o canal de um raio esfria e desaparece, as seções mais grossas desaparecem mais lentamente e permanecem visíveis por mais tempo, parecendo com um colar de contas. Abaixo, foto e vídeo de raios granulados. Clique para ampliar.

Raio granulado visto em São José dos Campos, São Paulo, em 27/09/2022.

Raio nuvem-solo positivo granulado (em 1:28, atingindo um refletor) visto em Cachoeira Paulista, São Paulo, em 07/06/2020.

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7. Raio solo-nuvem ou ascendente: ocorre entre o solo e uma nuvem Cumulonimbus, iniciado pelo movimento ascendente. Este tipo de raio se forma quando íons negativos atraem o líder, que ergue-se do chão e junta-se com os íons carregados positivamente em uma nuvem Cumulonimbus. Normalmente ocorrem em estruturas altas, como prédios e antenas. Abaixo, ilustração, fotos e vídeo de raios ascendentes. Clique para ampliar.

Raio ascendente saindo de uma torre de comunicação no Pico do Jaraguá, São Paulo.

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8. Raio nuvem-céu ou nuvem-ar: ocorre entre a nuvem Cumulonimbus e o ar ao redor dela, quando o ar tem uma polaridade contrária à polaridade de uma certa porção da nuvem, causando uma atração e, consequentemente, o raio. Abaixo, ilustração, fotos e vídeos de raios nuvem-ar. Clique para ampliar.

Raio nuvem-ar visto em João Pessoa, Paraíba, em 07/04/2013.

Raio nuvem-ar visto em Cachoeira Paulista, São Paulo, em 17/12/2020.

Raio nuvem-ar visto em João Pessoa, Paraíba, em 25 de março de 2011 (1)

Raio nuvem-céu visto em João Pessoa, Par

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Raio nuvem-ar visto em João Pessoa, Paraíba, em 25 de março de 2011 (2)

Raio nuvem-céu visto em João Pessoa, Par

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9. Raio nuvem-nuvem: ocorre entre as nuvens, sem contato com o solo. Quando ocorre entre duas nuvens distintas é conhecido como raio internuvem, e quando ocorre entre diferentes áreas de dentro de uma mesma nuvem, é conhecido como raio intranuvem. Os raios intranuvem são bem mais frequentes. Abaixo, ilustrações, fotos e vídeo de raios intranuvem. Clique para ampliar.

Raio intranuvem visto em São José dos Campos, São Paulo, em 20/10/2022.

Raio intranuvem visto em São José dos Campos, São Paulo, em 02/09/2023.

Raio intranuvem (em 0:44) visto em São José dos Campos, São Paulo, em 25/02/2021.

Estes raios são mais comuns entre a parte superior e inferior da bigorna de uma tempestade. Este tipo de raio pode ser observado a grandes distâncias à noite (mais de 200 km), quando é chamado de "raio de calor". Nesses casos, o observador vê só o relâmpago, sem ouvir qualquer trovão. O "calor" parte do termo que é uma associação popular entre o calor do local onde está o observador e os raios distantes. Abaixo, foto de raio intranuvem "de calor", visto em João Pessoa, Paraíba. Clique para ampliar.

Raio intranuvem "de calor" visto em Campina Grande, Paraíba, em 23/04/2019.

Outro nome dado para raios intranuvem é "Anvil Crawler" (raio em árvore ou "raio aranha", por parecer-se com uma teia de aranha se espalhando), devido às cargas serem tipicamente originadas abaixo ou dentro da bigorna (anvil), nas camadas superiores da Cumulonimbus, e normalmente geram várias ramificações que são bonitas e assustadoras de se testemunhar.

Os raios aranha são geralmente vistos quando uma tempestade passa por cima do observador ou começa a se dissipar. Esses raios ocorrem mais frequentemente em tempestades mais desenvolvidas.

Esses raios percorrem grandes distâncias e se movem mais lentamente que os outros, sendo possível se observar claramente suas ramificações.

Os raios aranha podem ocorrer somente dentro da Cumulonimbus, ou podem descer para o solo.

Abaixo, fotos e vídeo de raios aranha. Clique para ampliar.

Raio aranha visto em João Pessoa, Paraíba, em 09/04/2011.

Raio aranha visto em Cachoeira Paulista, São Paulo, em 30/09/2020.

Raio aranha visto em São José dos Campos, São Paulo, em 17/03/2021.

Raios aranha vistos em Cachoeira Paulista, São Paulo, em 07/06/2020.

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10. Raio seco: ocorre na ausência ou com muita pouca precipitação na superfície. Este tipo de raio é a causa mais comum de incêndios florestais. Nuvens Pyrocumulus (ou de incêndios) produzem raios do mesmo modo que as Cumulonimbus. Quando os níveis superiores da atmosfera são mais frios, e a superfície é aquecida a temperaturas extremas devido a um incêndio, vulcão, etc., a convecção ocorrerá, e a convecção produz raios. Portanto, o fogo pode gerar raios secos, através do desenvolvimento de trovoadas secas que causam mais incêndios.

Outro caso é com as tempestades que são mais comuns no oeste dos Estados Unidos durante o verão. Lá, a chuva cai através de uma camada considerável de ar muito seco, e evapora antes de chegar ao chão, e com isso pode haver raios sem chuva no solo. Abaixo, foto de um raio seco. Clique para ampliar.

Raio seco registrado por uma câmera de alta velocidade no deserto de Utah, Estados Unidos, em 01/08/2022. Fonte: banco de dados do ELAT/INPE em parceria com a Loyola University Chicago.

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11. Raio bola: a natureza física dele ainda é controversa. O termo refere-se a relatos de objetos luminosos, geralmente esféricos, que variam do tamanho de uma ervilha a vários metros de diâmetro. Aparecem próximos ao solo ou na atmosfera, e mantêm um brilho relativamente constante durante sua vida.

Eles podem se mover rápido ou lentamente, ou ficarem parados. Podem ser silenciosos ou produzir estalos, duram de segundos a minutos (em média 4 segundos) e desaparecem lenta ou subitamente, em silêncio ou produzindo uma explosão. Embora eles tenham sido observados por mais de um século, não são bem conhecidos e permanecem um mistério.

O raio bola já foi descrito por testemunhas oculares, mas raramente registrado. Os dados científicos sobre o raio bola natural são escassos devido à sua raridade e imprevisibilidade. A presunção da sua existência se baseia em relatos de avistamentos públicos e, portanto, produz resultados inconsistentes.

Experimentos em laboratório produziram efeitos que são visualmente semelhantes aos relatos de raios bola, mas no momento não se sabe se estes estão realmente relacionados com qualquer fenômeno natural. Uma teoria é que o raio bola pode ser criado quando um raio atinge o silício no solo, um fenômeno que tem sido repetido em testes de laboratório.

Dadas as incoerências e a falta de dados confiáveis, a verdadeira natureza do raio bola ainda é desconhecida e é frequentemente considerada como uma fantasia ou uma farsa. O raio bola aparece com pouca frequência e é imprevisível, portanto, raramente (ou nunca verdadeiramente) fotografado. A história mais famosa do raio bola ocorreu no século 18, quando o físico Georg Wilhelm Richmann havia instalado um para-raios em sua casa e foi atingido na cabeça - e morto - por um raio bola.

Os raios bola podem produzir efeitos muito surpreendentes. Apesar de ser uma descarga luminosa ainda desconhecida, uma das teorias afirma que o fenômeno consiste em que um plasma circular se desprende de uma nuvem, chega até o chão e se desvanece no seu transcurso.

Essa descarga possui uma certa estabilidade, que pode durar vários segundos e, em alguns casos, vários minutos. Tem um tamanho de poucos centímetros, mas, com algumas exceções, podem chegar a mais de um metro. Normalmente o raio-bola se forma em tempo de tempestade, mas em outras ocasiões pode acontecer com tempo bom.

Normalmente a cor da descarga é avermelhada e sua velocidade de deslocamento pode ultrapassar 100 km/h e não sofre influência aparente da direção do vento ou da gravidade. Produz sons similares a zumbidos, desprendendo odor semelhante ao enxofre ou ozônio. Este fenômeno interfere nas emissões de rádio, deixa marcas de queimaduras e outros rastros no chão e já afetou o homem com paralisia, adormecimento e queimaduras. No entanto é um fenômeno extremamente raro.

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12. Raio folha: refere-se a um relâmpago que ocorre dentro da Cumulonimbus, e que exibe somente a nuvem, sem que o caminho real do relâmpago apareça, por estar sendo escondido pela própria nuvem, por nuvens mais baixas, pelas elevações do terreno ou por estar longe demais. O raio em si não pode ser visto pelo espectador, então ele aparece somente como um flash, ou uma folha de luz. Isto, no entanto, não é uma forma distinta de raio. Abaixo, fotos e vídeo de raios folha. Clique para ampliar.

Raio folha visto em João Pessoa, Paraíba, em 07/04/2013.

Raio folha visto em Cachoeira Paulista, São Paulo, em 28/10/2019.

Raio folha visto em São José dos Campos, São Paulo, em 13/03/2021.

Vídeo mostrando raios folha vistos em João Pessoa, Paraíba, em 10/01/2014.

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13. Raio Staccato: é um relâmpago nuvem-solo que aparece somente como um único flash muito brilhante e rápido, e muitas vezes com ramificação considerável. Abaixo, foto e vídeo de raio Staccato.

Raio Staccato visto em São José dos Campos, São Paulo, em 15/03/2021.

Vídeo mostrando um raio Staccato (em 0:54) visto em Cachoeira Paulista, São Paulo, em 23/11/2019.

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14. Raio bipolar: apresenta corrente de ambas as polaridades. Evidências sugerem que na maioria dos casos eles iniciam com uma descarga de retorno negativa. Em geral, são bastante raros e pouco conhecidos. Acredita-se que possam ser uma forma rara de relâmpagos solo-nuvem. Medidas feitas no inverno no Japão têm registrado algumas tempestades com um percentual de quase 20% de relâmpagos bipolares. As causas destes altos valores ainda não são conhecidas.

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15. Sprite: ocorre na atmosfera superior. São grandes descargas elétricas que ocorrem no alto de uma Cumulonimbus, dando origem a uma variada gama de formas bastante cintilantes no céu noturno. Eles são provocados pelas descargas de raios positivos entre a base de uma Cumulonimbus e o solo, e surgem como flashes luminosos avermelhados. Pode-se observar esse evento a uma distância de até 1000 km.

Os sprites geralmente ocorrem em aglomerados, entre 50 e 90 km acima da superfície, e são às vezes erroneamente chamados de raios da atmosfera superior; no entanto, são fenômenos de plasma frio, que não possuem canal com temperaturas altas como os raios normais. Por isso, são mais parecidos com descargas de tubos fluorescentes do que com os raios normais.

Sprites já foram observados nas três Américas, na Europa, no Sul da África, na Austrália, no Mar do Japão e na Ásia, e acredita-se que ocorrem durante a maior parte dos sistemas de tempestades de grande porte. Os sprites possuem cores avermelhadas em sua região superior, com "galhos" azulados abaixo, e podem ser precedidos por um "halo" avermelhado.

Os sprites podem ser deslocados horizontalmente até 50 km do local do raio associado, com um intervalo de tempo após o raio que normalmente é de alguns milissegundos.

Abaixo, foto e vídeo de sprites. Clique para ampliar.

Sprites vistos em São José dos Campos, São Paulo, em 30/03/2023.

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16. Jato azul: jato azul é um tipo de raio projetado a partir do topo de uma Cumulonimbus, tipicamente em um cone estreito, para os níveis mais baixos da ionosfera (40 a 50 km acima da superfície). Além disso, enquanto sprites vermelhos tendem a ser associados a descargas atmosféricas significativas, jatos azuis não parecem ser diretamente acionados por um raio, mas parecem estar relacionados à atividade de granizo forte nas tempestades.

Os jatos azuis são mais brilhantes que os sprites, e foram registrados pela primeira vez em 21 de outubro de 1989, em um vídeo preto e branco de uma tempestade no horizonte vista de um ônibus espacial, enquanto passava pela Austrália. Os jatos azuis ocorrem com muito menos frequência do que os sprites. Em 2007, menos de 100 imagens foram obtidas. A maioria destas imagens estão associadas a uma única tempestade estudada por pesquisadores da Universidade do Alaska.

Em 14/09/2001, cientistas do Observatório de Arecibo (perto da Venezuela) fotografaram um gigantesco jato azul duplo, que atingiu cerca de 70 km de altitude. O jato foi localizado acima de uma tempestade sobre o oceano, e durou menos de um segundo.

O jato foi inicialmente observado viajando em torno de 180.000 km/h em uma maneira similar a um jato azul típico, mas, em seguida, dividiu-se em dois e acelerou para 900.000 km/h para a ionosfera, onde eles se espalharam para fora em uma explosão de luz brilhante.

Em 22 de julho de 2002, cinco jatos gigantes entre 60 e 70 km de comprimento foram observados ao longo do Mar da China Meridional a partir de Taiwan. Os jatos duraram menos de um segundo, com formas que pesquisadores compararam com árvores gigantes e cenouras.

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17. Elves (ou elfo): aparece frequentemente como uma onda (ou halo) achatada, expandindo brilho em torno de 400 km de diâmetro, e dura, normalmente, apenas um milésimo de segundo. Eles ocorrem na ionosfera, 100 km acima do solo, durante as trovoadas.

Elfos foram registrados pela primeira vez por um ônibus espacial, ao largo da Guiana Francesa, em 07 de outubro de 1990.

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Fontes:

http://www.brasilescola.com/fisica/raios.htm

http://pt.wikipedia.org/wiki/Raio_%28meteorologia%29

http://pt.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A2mpago

http://en.wikipedia.org/wiki/Lightning

http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/carga/raio_relampago/

http://www.igeduca.com.br/artigos/desvendamos-misterios/qual-a-diferenca-entre-raio-relampago-e-trovao.html

http://www.ufpa.br

http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/raios.htm