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Estructura eléctrica
Zona tropical
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Resumen
En este artículo se presenta un avance en la caracterización de la estructura eléctrica de las nubes de tormenta en el trópico a partir de las mediciones realizadas utilizando Sistema Colombiano de Mapeo de Rayos (Colombian Lightning Mapping Array - COLLMA), molinos de campo eléctrico (EFM) y la Red Colombiana de Detección Total de Rayos (Colombian Total Lightning Detection System - CTLDN). Mediante el análisis de los datos obtenidos, se determinaron la carga eléctrica puntual, la altura y la polaridad, así como los patrones de comportamiento y los ciclos de vida en una zona tropical típica en la que nunca se habían desarrollado estudios con equipos integrados de alta definición y mediciones de campo electrostático. Los resultados obtenidos confirmaron que a menor latitud (trópico), mayor es la corriente pico de retorno del rayo. Con ejemplos prácticos, se recomienda la forma de utilizar correctamente la protección contra rayos en zonas tropicales como Colombia.
Referencias
Aranguren, D., López, J. A., Inampués, J. C., Torres, H., Betz, H.D. (2017). Cloud-to-ground lightning activity in Colombia and the influence of topography. Journal Atmospheric, Solar-Terrestrial Physics, 154, 182–189.
Aranguren, D. (2011). Performance of Electrostatic Field Sensors in Storm Warning Systems (in Spanish). Universidad Nacional de Colombia, PhD Thesis.
Aranguren, D., Tovar, C., Inampués, J., López, J., Soto, E., Torres, H. (2015). Lightning effects on distribution transformers and reliability of power distribution systems in Colombia. Ingeniería e Investigación, 35, 28-33.
Berger, K. (1975). Parameters of Lightning Flashes, Revista Electra, 41, 23-37.
Barreto, L. & Torres, H. (1996). The lightning parameters and its spatial and temporal dependence. Work Document. CIGRE.
Caicedo J. A, Uman, M. A., Pilkey, J. T. (2018). Lightning Evolution In Two North Central Florida Summer Multicell Storms and Three Winter/Spring Frontal Storms. Journal of Geophysical Research, 123(2), 1155-1178.
Castro, F. (2019). Metodología para identificar la estructura eléctrica típica de los rayos en los trópicos. Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia.
Cooper, M. A. (2007). Lightning injuries. Wilderness Medicine, Fifth ed. Auerbach, Mosby.
Cooray, V., Rubinstein, M., Rachidi, F. (2020) Latitude and Topographical Dependence of Lightning Return Stroke Peak Current in Natural and Tower‐ Initiated Negative Ground Flashes. Atmosphere, 11, 560. https//doi.org/10.3390/atmos11060560
Cruz, A. (2019). Evaluación del riesgo por rayos para Colombia. Tesis MsC Universidad Nacional de Colombia.
De la Rosa, F., Cummins, K., Dellera, L., Diendorfer, G., Galván, A., Husse, J., Larsen, V., Nucci, C.A., Rachidi, F., Rakov, V., Torres, H., Uman, M.A. (2000). Characterization of lightning for applications in Electric Power Systems. Technical Brochure No.172, CIGRE WG. 33.01.02.
Interconexión Eléctrica SA-ISA. (1989). Informe anual, Colombia. ISA.
International Electrotechnical Commission-IEC. (2024). International Standard. Protection against lightning – Thunderstorm warning systems. IEC.
Lopez, A., Montanyà, J., Van Der Velde, O. A., Pineda, N., Salvador, A. (2018). Charge Structure of Two Tropical Thunderstorms in Colombia. Journal of Geophysical Research, 5, 1-13.
López J. A, Pineda N., Montanyà J, Van der Velde, O, Ferran, F. (2017). Spatio-temporal dimension of lightning flashes based on three-dimensional Lightning Mapping Array. Atmospheric Research, 197, 266-264.
Lund, N. R., Macgorman, D. R., Schuur, T. J., Biggerstaff, M. I., Rust W. D. (2009). Relationships between lightning location and polarimetric radar signatures in a small mesoscale convective system. Monthly Weather Review, 137(12), 4151-4170. https://doi.org/10.1175/2009MWR2860.1
Maggio C. R., Marshall T. C., Stolzenburg M. (2009). Estimations of charge transferred, and energy released by lightning flashes. Journal of Geophysical Research Atmos, 114 (14), 1-18.
Navarrete, N., Cooper, M.A., Holle, R. (2014). Lightning fatalities in Colombia from 2000 to 2009. International Conference on Lightning Protection (ICLP). https://doi.org/10.1007/s11069-014-1254-9
Norma Técnica Colombiana NTC4552, 1-2-3 de protección contra rayos (2008). Icontec, Colombia.
Orville, R. (1990). Peak‐current variations of lightning return strokes as a function of latitude. Nature, 343, 6254.
Reglamento de Instalaciones Eléctricas-RETIE. (2024). Ministerio de Minas y Energía de Colombia, Resolución 40117, Bogotá, Colombia.
Rison, W., Krehbiel, P., Thomas, R., Hamlin, T., Harlin, J. (2001). 3-Dimensional Lightning Observations Using a Time-of-Arrival Lightning Mapping System. ICOLSE.
Rodríguez, C.A. (1999). Costos de Reposición de Transformadores Apropiados para Zonas Tropicales. Tesis MsC. Universidad Nacional de Colombia.
Simpson, G. & Robinson, G.D. (1941). The distribution of Electricity in the Thundercloud. Proceeding Royal Society London, 117, 281-349.
Taniguchi, T. (1982). Charge distribution in Active winter Clouds. Journal of atmospheric electricity (Institute of Electrical Engineers of Japan - IEE Japan), 2, 35-38.
Torres-S, H. (2025). The lightning phenomenon in intertropical zone. Physics, Environmental Science Physics & Astronomy International Journal, 9(3), 232-238. DOI: 10.15406/paij.2025.09.00394.
Torres, H. (1998). Espacio y tiempo en los parámetros del rayo, prueba de una hipótesis de investigación. Trabajo de investigación presentado a la Universidad Nacional de Colombia para su promoción a la categoría de Profesor Titular.
Torres, H., Pérez, E., Younes, C., Aranguren, D., Montaña, J., Herrera, J. (2015). Contribution to Lightning Parameters Study Based on Some American Tropical Regions Observations. IEEE Journal of selected topics in applied earth observations and remote sensing, 8 (8), 4086-4093.
Torres, H. (2015). El rayo en el trópico, certezas temporales de investigación sobre el fenómeno del rayo. Colección Apuntes Maestros, Universidad Nacional de Colombia.
Torres, H. (2025). The lightning phenomenon in intertropical zone. Physics & Astronomy International Journal, 9(3), 232-238. https://doi.org/10.15406/paij.2025.09.00394
Torres, H. (2010). Protección contra rayos – 2a Edición. ICONTEC, Universidad Nacional de Colombia.
Torres, H. (2021). Technological innovation due to Lightning effects on the reliability of Power Distribution Systems in Colombia. International Journal of Innovation Engineering and Science Research, 5, (4), 32-48.
Unidad de Planeación Minero-Energética-UPME. (2020). Plan Energético Nacional, 2020-2050. Unidad de Planeación Minero-Energética.
Whipple, F.J.W. (1929). On the association of the diurnal variation of electric potential in the weather with the distribution of thunderstorms over the globe. MQuarterly Journal of the Royal Meteorology, 55, 1-17.
Wilson, C. T. R. (1921). Investigations on lightning discharges and on the electric field of thunderstorm. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 221, 73-117.
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