¿Saben los rayos dónde caerán antes de empezar?
La caída de rayos en las tormentas suponen grandes intercambios de carga eléctrica entre las nubes, de tipo cumulonimbo, y la superficie terrestre. Dejando aparte el extraño fenómeno del rayo en bola, el flujo de cargas (negativas o positivas) puede dirigirse desde la nube hacia el suelo o del suelo hacia la nube. El rayo típico transfiere carga negativa hacia el suelo en forma de descarga ramificada. Cuando se inicia el fenómeno, que tiene varias fases y en total dura unas pocas décimas de segundo, la descarga no tiene un camino ya prefijado y mucho menos un objetivo en tierra. La razón principal de ello es la escasa conductividad eléctrica del aire, que incluso cuando está húmedo puede soportar una diferencia de potencial de más de un millón de volts por metro antes de saltar espontáneamente la descarga.
Un cumulonimbo típico tiene carga positiva en su parte superior y negativa en la inferior. El rayo se inicia cuando en alguna parte de la nube se alcanza esa gran diferencia de potencial. La corriente se abre paso por el camino donde encuentra menos resistencia, ionizando el aire por el que circula. En etapas que duran menos de un microsegundo, esta primera descarga (líder) invisible y zigzagueante se acerca al suelo; allí, desde algún árbol, objeto puntiagudo o la cresta de una ola parte a su encuentro, en el caso de los rayos negativos, un flujo de cargas positivas.
Una vez establecido el contacto se tiene ya un canal ionizado conductor por el que circulan varias intensísimas corrientes que hacen visible el rayo y que, por su alta temperatura, generan una fuerte explosión del aire de dicho canal: el trueno. La ausencia de un objetivo en tierra del rayo motiva que, en ocasiones, para medir su intensidad se haya usado el ingenioso sistema de lanzar hacia la tormenta un cohete pirotécnico unido con un hilo de cobre a un equipo de medida en tierra.