Temario
Además de la localización de un sismo, en los noticieros también se reporta su magnitud en la escala de Richter. Esta magnitud representa la energía liberada por el temblor, y es independiente de cómo se sintió en un lugar determinado, porque cómo se sintió depende si uno estaba cerca o lejos del epicentro. En la Figura 8 se muestra cómo se puede calcular la magnitud, conociendo la distancia y la amplitud de la onda S según se muestra en la Figura 6. No importa la distancia ni la amplitud, la magnitud siempre es la misma.
Figura 8. Calculadora grafica para determinar la magnitud de un sismo en la escala de Richter. Las líneas rectas entre las mediciones en los sismogramas (izquierda y derecha) se cruzan en un mismo punto para todas las estaciones (la magnitud del sismo). En este ejemplo la magnitud es 6.4. La línea horizontal a 100 km es simplemente para referencia de sismos de magnitud 1.
LOCALIZACIÓN DE RAYOS
Además de luz y sonido, los rayos emiten ondas de radio o electromagnéticas que viajan en el aire a la velocidad de la luz. Estas ondas son las causantes del ruido que se escucha en los aparatos de radio cuando hay tormentas eléctricas cercanas. Existen antenas especiales para detectar estas ondas y utilizarlas para localizar los rayos, de manera similar a como se localizan los sismos. Una de las diferencias es que en el presente caso las ondas viajan mucho más rápido. Aún así, es posible detectar y medir los tiempos de llegada a diferentes estaciones. En la Figura 9 se muestra la señal detectada en una estación cercana al lugar donde cayó un rayo. Noten que en lugar de segundos la escala está en microsegundos. Con este tipo de señales se puede calcular la cantidad de carga eléctrica que se transfirió a la Tierra, así como la dirección del flujo, si fue un rayo positivo o negativo. Si se tienen varias estaciones de medición se puede calcular la posición utilizando trilateración. Determinar estas localizaciones es importante para ubicar incendios forestales así como encontrar el lugar preciso donde un rayo pudo haber dañado una línea de transmisión eléctrica.
Figura 9. Señal electromagnética producida por un rayo que puede ser detectada a cientos de kilómetros de distancia por estaciones receptoras sensibles a señales en el rango de frecuencias de radio.
Otra diferencia con respecto a los sismos es que en las ondas electromagnéticas no existen dos tipos de ondas. En el caso de los sismos se aprovecha que las ondas P y S viajan a diferentes velocidades, y que la diferencia de tiempo de viaje define un círculo alrededor de la estación. En el caso de los rayos no se puede hacer lo mismo porque las ondas de radio sólo son de un tipo. No se puede tomar la diferencia tampoco con respecto al momento en que cayó el rayo, porque no se conoce ese momento. Esto quiere decir que no podemos trazar círculos alrededor de las estaciones como en los tres casos anteriores. Es posible, sin embargo, localizar exactamente el rayo pero hay que realizar muchos cálculos. Lo mismo va para la localización de un sismo utilizando el tiempo de arribo de un solo tipo de onda. No vamos a extendernos aquí explicando estos métodos numéricos. Lo que vamos a hacer es presentarles un método muy, muy, pero muy ingenioso de localización que sólo requiere de saber el orden de las estaciones según fueron llegando las señales. En la Figura 10 se representan cuatro estaciones que recibieron la señal emitida por un rayo. La estación 1 la recibió primero, enseguida llegó a la 2 y así sucesivamente hasta la estación 4.
Figura 10. Método para estimar la localización aproximada de un rayo conociendo solamente el orden en que llega la señal a cuatro estaciones. El orden ascendente en la numeración de las estaciones indica también el orden en que llega la señal.
El método es muy simple. Consiste de aplicar el mismo sentido común tres veces. El sentido común consiste en trazar primero una línea recta entre las estaciones 1 y 2. Enseguida trazamos la línea A, perpendicular a la anterior, y a la mitad del camino entre las estaciones 1 y 2. Y aquí viene el sentido común. Como la señal llegó primero a la estación 1, es obvio, obvio, que el rayo debió caer en alguna parte por debajo de la línea A. Haciendo lo mismo con las estaciones 2 y 3, concluimos que el rayo debió caer a la izquierda de la línea B, porque llegó primero a la estación 2. Haciendo lo mismo con las estaciones 3 y 4, llegamos a la conclusión que el rayo debió caer a la derecha de la línea C, porque llegó primero a la estación 3 que a la 4. La intersección de las tres regiones es el triángulo sombreado que se muestra en la Figura 10. En este triángulo debió de caer el rayo. Ensayen ustedes con estaciones en diferentes lugares y con órdenes distintos en la llegada del rayo para que practiquen el método.
Continúa en la página 5.
