Teoria de eletrificação em nuvens

Capítulo 7- Tempestades

Capítulo 7- Tempestades

Teoria de eletrificação em nuvens

As tempestades elétricas são

nuvens que geram pelo menos 1 raio

nuvens que geram pelo menos 1 raio

durante o seu ciclo de vida ou

São nuvens que produzem pelo

menos um reverso de polaridade no

menos um reverso de polaridade no

campo elétrico vertical tanto na

Características típicas da estrutura de cargas em tempestades: a q E r v 2 4 1 πε = a r E ₂ 4πε =

1800: cargas negativas dominam

1916-30: especulações sobre dipólo

elétrico

1752, Franklin 1752, Franklin

Tempestades negativas Tempestades negativas

1940: Observações com balões indicam

tripólos (Simpson e Scrase,1937 e Simpson e

Robinson,1940) onde a base da nuvem era

positiva.

1980: Centro negativo na mesma região

de temperatura

(

_{2 2}

)

3 2 1 z x qz E_z + − = πε

Teorias de carregamento devem

explicar

características básicas

das

tempestades:

1) Duração elétrica média de ~30 min para uma

única célula convectiva;

2) Separação de cargas de vários milhões de

Volts;

Volts;

3) Carga deve estar concentrada entre as

4) Ter estrutura tripolar, com a

carga negativa

centrada entre os níveis de -10 e -20

o

C

;

5) Geração de

cargas

está associada ao

processo de

formação da precipitação

;

6) Ter carga suficiente para haver uma

descarga

elétrica em ~20 minutos

após o aparecimento

elétrica em ~20 minutos

após o aparecimento

de partículas da ordem de alguns

milímetros

.

Teorias de eletrificação se dividem

em duas grandes categorias:

i) Processos de

precipitação

;

ii) Hipótese de carregamento por

TEORIA DA PRECIPITAÇÃO

É baseada nos processos de formação da precipitação:

colisões entre as partículas!!

((Julius Elster e Hans F. Geitel em 1885)Julius Elster e Hans F. Geitel em 1885)

colisões entre as partículas!!

((Julius Elster e Hans F. Geitel em 1885)Julius Elster e Hans F. Geitel em 1885)

Requerimentos:

Presença de um Campo Elétrico (para polarizar);

Colisões devem ser repelidas (sem coalescência);

As cargas se separam de acordo com o tamanho

As cargas se separam de acordo com o tamanho

das partículas ou temperaturas (para formar tripólo);

A transferência de cargas durante a colisão deve ser

rápida;

Deve ser rápido o suficiente para gerar campo

elétrico alto e um raio em ~20 min.

Dipolo Dipolo

Modelo de

Modelo de pprecipitaçãorecipitação (esquerda) sugere que a gravidade induz o

movimento descendente das gotas de chuva que são mais pesadas (granizo, e movimento descendente das gotas de chuva que são mais pesadas (granizo, e partículas de gelo como graupel). Consequentemente, elas colidem

com as partículas menores de água e de gelo que estão suspensas e caem mais

lentamente, formando assim a transferência de cargas positivas para as partículas menores e negativas para as mais pesadas.

TEORIA DA CONVECÇÃO

Grenet (1947), Vonnegut (1955, 1963), e Telford (1981)

O Campo Elétrico de bom tempo não polariza

O Campo Elétrico de bom tempo não polariza

Cargas provenientes de 2 fontes externas: ionosfera e sfc

Não explica camada negativa em região persistente

de temperatura!

IONOSFERA IONOSFERA + + --+ + -- --+ + + + + + ++ + + ---- -- -- --Q+ Q+ + +

E

E

+ + + + + +++ + + + + ++ + + + + + + + + + + ++ ++ + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++ ++ + + + + -- --+ + ++ --+ + ++ --+ + --Q Q--+ + + + + + + + + + + + + + + + ++ + + ++ + + + + + +

O Modelo de Convecção

O Modelo de Convecção

propõe que as correntes

ascendentes de ar quente

carregam cargas Positivas

(

liberadas pela superfície

(

liberadas pela superfície

da terra

) até o topo da

nuvem.

Já as cargas negativas,

produzidas pelos raios

cósmicos acima da nuvem

,

Williams, Earle R. "The electrification of

thunderstorms." Scientific American259.5 (1988):

88-cósmicos acima da nuvem

,

são atraídas para nuvem

pelas cargas positivas que sobem. Assim as cargas

negativas formam uma camada de blindagem no entorno

da nuvem. Finalmente as correntes descendentes

transportam as cargas negativas para baixo

thunderstorms." Scientific American259.5 (1988): 88-99.

Propriedades elétricas da água

A água é uma molécula polar e tem momento de dipolo permanente ( p = 6.18 x 10-30 cm).

A cargas apresentam a seguinte configuração:

Q+ nos núcleos de H e Q- no de O.

A geometria molecular é angular e não linear. Se fosse linear, P = 0

•

Sob a ação de um Campo Elétrico, as

moléculas se alinham e formam um dielétrico.

•

Isto implica em uma redução do Campo

Elétrico interno do hidrometeoro e um

aumento fora dele.

aumento fora dele.

Dielétricos Condutores

O

-H₊ H₊

O

Sob a ação de um campo elétrico temos que em um:

Dielétrico: as cargas polarizadas se aglutinam

Condutor: induz uma distribuição de carga na superfície

O -+ -+ -+ -+ -+ -+ O -H₊ H₊ - - - - O -H_{+ H+}

Processos de Eletrificação das Nuvens

Processos de Eletrificação das Nuvens

Mecanismos de carregamento de cargas:

Pode haver a existência ou não de um Campo Elétrico para polarizar os hidrometeoros:

a)

a) Mecanismo Mecanismo IndutivoIndutivo: Sob a ação de um Campo Elétrico os

a)

a) Mecanismo Mecanismo IndutivoIndutivo: Sob a ação de um Campo Elétrico os hidrometeoros se polarizam.

Um hidrometeoro não carregado inicialmente quando sob a ação de um campo elétrico, pode induzir cargas de polaridade oposta na superfície do hidrometeoro, logo o hidrometeoro torna-se

polarizado. polarizado.

b)

Mecanismo Não Indutivo

Mecanismo Não Indutivo

:

não precisa de um Campo Elétrico;

c)

Mecanismo de Captura de Íons

Mecanismo de Captura de Íons

:

Íons gasosos são capturados por hidrometeoros;

Este processo pode distribuir sistematicamente as

cargas de uma polaridade em diferentes regiões de uma

tempestade. Logo, as regiões afetadas podem ter uma

carga resultante sem a necessidade de ter movimentos

adicionais no hidrometeoro

.

d) Mecanismo Indutivo de PartículaMecanismo Indutivo de Partícula--partículapartícula:

Interação a partir da colisão dos hidrometeoros ou a partir da quebra de hidrometeoros pequenos sob a superfície.

Já que cargas iguais e opostas estão dispostas nos hidrometeoros, Já que cargas iguais e opostas estão dispostas nos hidrometeoros,

temos que a medida que as partículas interagem e se separam as regiões irão permanecer eletricamente neutras até que os

hidrometeoros carregados negativamente começem a se mover dos que estão carregados positivamente.

Para que este mecanismo se torne importante, as forças de gravidade e empuxo devem agir na eletrificação das tempestades, ou seja, e empuxo devem agir na eletrificação das tempestades, ou seja, esta hipótese propõe que os hidrometeoros tenham velocidades terminais de queda diferentes (se aproximando da teoria de

Como a molécula de H

₂

O tem um momento de dipolo

permanente, um campo elétrico externo induz um

alinhamento das moléculas.

O alinhamento parcial no hidrometeoro causa um

O alinhamento parcial no hidrometeoro causa um

excesso de

Q-

na superfície de um lado e um excesso

de

Q+

no lado oposto da superfície ao longo da direção

do campo elétrico. Quando isso ocorre a

molécula

é

dita como

polarizada e

no caso da

água

temos um

O efeito de polarização é o de reduzir o campo elétrico dentro do hidrometeoro e aumentar fora dele, logo a densidade de carga σ

E

| |

E = σ q r 3ε 0 = σ q

hidrometeoro e aumentar fora dele, logo a densidade de carga σ_q

induzida na superfície de um condutor esférico sob a ação de um campo elétrico constante poder ser expressa como:

r E q

3

ε

E

cos

θ

,

σ

=

r

Onde θ_E,r é o ângulo formado pelo vetor do campo elétrico a partir da superfície aonde se quer calcular e ε é a constante dielétrica.

Para um dielétrico temos

Mas como ε_dielétrico da água é elevada (x 80), gotas de água são comumente tratadas como condutores quando se considera a

r E diel diel q E cos , 2 1 3 θ ε ε ε σ _ r      + − =

indução de cargas através da presença de uma força elétrica.

Logo

Se integrarmos a densidade de carga sobre um hemisfério, temos

qcondutor o qdieletric

σ

σ

=

∫

=

=

Area

d

d

rdr

q

=

σ

Area

=

∫

σ

d

θ

d

ϕ

rdr

q

σ

_q

σ

_q

θ

ϕ

2

3

E

r

q

r

πε

=

Efeito da Camada Elétrica Dupla

•

Esta hipótese assume que existe uma

•

Esta hipótese assume que existe uma

camada elétrica dupla entre as interfaces da

De acordo com Fletcher (1962, 1968), temos que

termodinamicamente as moléculas de água se

orientam com seus vértices negativos para fora na

superfície da água pura com o ar.

Quando a separação de cargas ocorre entre as gotas,

temos que na maioria das vezes, mais cargas da

região externa da gota são removidas da camada

dupla do que as internas

.

Consequentemente temos um excesso de cargas

internas que está sendo deixada para trás após a

colisão entre os hidrometeoros

Mecanismos que podem causar a separação de cargas

nesta configuração:

•

Bolhas de CO

₂

no líquido ou no gelo.

Uma bolha emerge para a superfície

e se rompe, as gotículas que escapam

e se rompe, as gotículas que escapam

levarão as cargas da parte mais

externa da camada, deixando um

excesso de cargas que residem na

parte interior.

•

Fricção entre 2 superfícies de gelo com diferentes

propriedades.

Se uma partícula retira mais cargas da camada

superior do que da camada inferior da outra partícula,

uma carga resultante poderá ser transferida da camada

externa.

Efeito Termo-Elétrico:

Na água, algumas moléculas se separam em

Cátions

H+

e Anions

OH-.

Cátions

H+

e Anions

OH-.

Como estes elementos tem diferentes mobilidades,

eles terão

diferentes taxas de difusão

ao longo de um

gradiente térmico

.

Portanto existirá uma

separação de cargas

de acordo

com

o gradiente de temperatura

imposto na formação

com

o gradiente de temperatura

imposto na formação

A

mobilidade na fase líquida é muito pequena

, porém

no

gelo

a

mobilidade do Cátion (H+) é muito maior que

a do Anion. (OH-).

Então se houver um

gradiente de temperatura ao logo

de um pedaço de gelo

, os

íons H+

se difundirão mais

rápido

para a parte mais

fria

do gelo,

deixando uma

resultante de cargas negativas na região mais quente

.

H

OH

H

₊

OH

O efeito termo-elétrico no gelo é relativamente demorado quando se leva em consideração o tempo das colisões.

Portanto, não é um fator dominante se as partículas trocarem cargas durante as colisões.

Por outro lado podemos pensar como um processo de

acoplamento, onde o efeito termo-elétrico é auxiliado pelas colisões.

Por exemplo:

• Granizo coletando gotas de água super-resfriada e • Granizo coletando gotas de água super-resfriada e

cristais de gelo; ou

a) Considere um granizo e ou um graupel caindo em

uma nuvem com água super-resfriada e pequenos

cristais de gelo

Durante a

colisão do granizo com os cristais de gelo

, a

superfície do granizo estará mais quente que a dos

cristais de gelo

, porque temos a liberação de calor

latente durante o congelamento das gotículas de água

super-resfriada que colidem com o granizo.

Durante o tempo que o cristal colide e entra em contato com a superfície do granizo, o granizo se tornará carregado

negativamente e o cristal positivamente (H+ migrarão para a

parte mais fria).

E quando os cristais de gelo deixam o granizo, eles irão reter as

E quando os cristais de gelo deixam o granizo, eles irão reter as

cargas positivas e se a velocidade terminal for menor que a

velocidade da corrente ascendente do ar na nuvem eles serão transportados para a parte superior da nuvem.

Já os granizos se tornam negativos e como têm velocidade terminal maior irão para a parte inferior da nuvem.

Este processo pode levar a um carregamento da ordem de Este processo pode levar a um carregamento da ordem de

b) Assumindo granizo precipitando sobre gotículas

Quando gotículas de água super-resfriada se congelam sobre a superfície do granizo, uma grande quantidade de lascas pequenas de gelo podem ser lançadas no ar. (conhecida como produção

Para o nosso exemplo de carregamento, considere que a gotícula de água super-resfriada ao colidir com o granizo está em uma

segunda fase de congelamento sobre a superfície do gelo, logo aumentando a espessura para dentro.

T < 0

T ~ 0

A parte interna da superfície desta casca está em contato com a água líquida, logo T ~ 0o_{C e a externa está se resfriando com a}

Conseqüentemente teremos um gradiente de

temperatura alongo desta casca de gelo, o que pelo

efeito

termo-elétrico

irá causar um

aumento de Q+ na

parte externa da superfície

(mais fria)

Então a medida que as lascas de gelo se quebram,

predominantemente da parte externa da casca de

gelo, elas irão

carregar

as cargas

positivas

e irão

Deslocamentos das estruturas do gelo:

Buracos, cavidades ou deslocamentos (“Calombos”) no gelo apresentam estruturas entrelaçadas e criam redes de cargas associadas às moléculas.

Estes buracos/calombos se movem no gelo e transportam cargas. A concentração destes calombos (água super-resfriada que se

congela espontaneamente por contato) aumenta com a diminuição da temperatura.

Potencial de Contato:

Processo análogo ao potencial de contato entre 2 metais, ou seja, diferença de potencial e fluxo de corrente entre dois metais.

diferença de potencial e fluxo de corrente entre dois metais.

Sendo que neste caso, diferentes formações de gelo podem criar diferentes potenciais. Por exemplo, cristais de gelo formados por congelamento e não congelamento.

Observações indicam que a superfície do gelo congelado (rimed) tem potencial de contato negativo relativo ao não congelado. A magnitude do potencial de contato aumenta com a diminuição da magnitude do potencial de contato aumenta com a diminuição da temperatura para ~ -20oC e depois se mantém estável.

Camada Quase-Líquida

Além da camada elétrica dupla, alguns pesquisadores

tais como Faraday (1860) e mais recentemente Baker

tais como Faraday (1860) e mais recentemente Baker

e Dash (1994) sugeriram que a interface entre gelo e

ar é realmente uma camada quase-líquida, mas com

característica típica de gelo.

Analogia segue a seguinte fase de transição:

Analogia segue a seguinte fase de transição:

Baker e Dash estudaram a troca de massa (molécula de água) entre partículas com diferentes espessuras na camada quase-líquida.

Partículas com camadas superficiais mais espessas devem ter

massa para as partículas com uma camada superficial mais fina,

massa para as partículas com uma camada superficial mais fina,

ou seja, o transporte pode ser visto como:

Temperatura Talta Tbaixa

Exemplo:

2 partículas com camadas quase-líquidas

diferentes ou espessuras distintas colidem

As diferentes espessuras da camada quase-líquida podem ter As diferentes espessuras da camada quase-líquida podem ter acontecido devido a forma de crescimento por deposição das

partículas. Uma vez que ocorre colisão e separação, as partículas com camadas mais espessas perdem massa para as partículas que crescem mais devagar, deixando assim para as partículas que crescem mais rápido um excesso de cargas positivas (+).

Captura de Íons (Seletivo),

Wilson 1929

A medida que os hidrometeoros precipitam em um

ambiente com um Campo Elétrico, eles se tornam

ambiente com um Campo Elétrico, eles se tornam

polarizados;

E ao caírem em relação aos íons que se movem

sob a influência do vento e do Campo Elétrico,

alguns íons serão capturados e outros repelidos.

Os íons de mesmo sinal, tais como na parte

Os íons de mesmo sinal, tais como na parte

inferior dos hidrometeoros serão repelidos, e os

íons de sinal oposto seriam atraídos e capturados.

Para este mecanismo funcionar, o movimento dos íons associados ao Campo Elétrico tem que ser menor que a velocidade dos hidrometeoros. Se a velocidade de deriva

Capturado Capturado Capturado Capturado Repelido Repelido

velocidade dos hidrometeoros. Se a velocidade de deriva dos íons for maior que a Velocidade terminal da partícula precipitante, os íons de mesma polaridade do que a parte inferior do hidrometeoro podem ser capturados na parte superior do hidrometeoro. Dessa maneira ambas as polaridades podem ser capturadas.

O valor máximo de carga que pode ser acumulado em um hidrometeoro, desde que a velocidade terminal do

hidrometeoro seja maior que a velocidade de deriva dos íons, pode ser expressa por:

2 max

12

E

r

q

→

=

πε

onde ε é a permissividade elétrica da substância, e “r” é o raio da gota

• Os hidrometeoros nas camadas de

região negativa capturam íons

(-), os quais tendem a aumentar a carga (-) nesta região de dipolo. carga (-) nesta região de dipolo.

• As partículas da região superior

positiva devem capturar íons

positivos (+), uma vez que eles são carregados para cima pelas

correntes ascendentes e os íons (+) correntes ascendentes e os íons (+) são deslocados para baixo devido a velocidade de deriva.

• Entretanto, nas Tempestades,

como a concentração de íons é insuficiente para uma captura

“seletiva” de íons, não temos uma contribuição substancial para o contribuição substancial para o desenvolvimento do Campo

Elétrico.

• Por outro lado, abaixo da base

da nuvem a concentração de íons pode ser alta devido aos pontos pode ser alta devido aos pontos de descarga.

Se os processos seletivos de captura de íons são considerados a partir das condições iniciais como as encontradas em “bom tempo” (100-200 V/m),

simulações numéricas sugerem que o campo elétrico pode chegar até ~ 10 kV/m, o que é muito pequeno quando comparado com medidas em tempestades

(~ 100 kV/m (~ 100 kV/m).

Este mecanismo é observado em nuvens

eletrificadas fracamente, logo se conclui que não eletrificadas fracamente, logo se conclui que não devem produzir relâmpagos.

Carregamento indutivo a partir de

partículas que rebatem

Este mecanismo também é conhecido como

mecanismo indutivo de partícula-partícula.

mecanismo indutivo de partícula-partícula.

Este processo baseia-se em um grau de

polarização prévia devido a existência de um

Campo Elétrico ambiente.

O grau de polarização é diretamente

proporcional à força aplicada pelo campo

proporcional à força aplicada pelo campo

elétrico

.

•A transferência de carga entre 2 hidrometeoros carregados é

bem complicado, pois a indução de cargas em cada

hidrometeoro é modificado com a aproximação de um outro hidrometeoro.

Em princípio as gotas de chuva ao colidirem com as

gotículas de nuvem, transferem cargas da seguinte forma:

(a) A partícula de nuvem (amarela negativa) recebe cargas positivas a partir da base da camada das partículas da positivas a partir da base da camada das partículas da chuva

(b) A partícula que rebate carrega uma carga positiva

resultante, ou o sinal da carga da base das partículas grandes;

Vários autores sugerem que o aumento de cargas nestas partículas pode ser descrito por:

pequeno grande R E peq AQ BQ R E dq = + − → , 2 1 cos 4πεγ θ Termo

Termo IndutivoIndutivo Magnitude do Campo Elétrico Ambiente

Ângulo formado entre o vetor do “E” e o ponto de

= →

E

=

θ

Ângulo formado entre o vetor do “E” e o ponto de impacto na superfície da partícula grande

=

R E ,

θ

Qpequeno carga da partícula pequena (carga já existente)

A, B e γ são parâmetros de escala. 2 2 2 2 1 ; γ   =           = grande peq R B R R R A 2 2 2 2 1 1 γ _ γ       +         + grande peq grande peq R R R R Rpeq/Rg de 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 γ1 π2_{/2 3.9 3.10 2.55 2.06} π2_/6 γ2 π2_{/6 1.36 1.21 1.11 1.04 1.0} γ2 π /6 1.36 1.21 1.11 1.04 1.0 γ em função de Rpeq/Rgde

Analisando a dependência angular. Ponto de impacto impacto pequeno grande R E peq AQ BQ R E dq = + − → , 2 1 cos 4πεγ θ

Neste mecanismo indutivo temos uma dependência na separação das particulas após as colisões.

Se existe coalescência, não há um aumento no EE.

Se o EE aumenta, a polarização dos hidrometeoros cresce, Se o EE aumenta, a polarização dos hidrometeoros cresce, o que favorece a separação de cargas.

Neste sentido podemos questionar:

A Coalescência aumenta com o ângulo.

Então como isso pode afetar o aumento de dQ?

Se diminui, existe uma baixa probabilidade de coalescência e uma alta probabilidade de separação.

R E ,

θ

dq

coalescência e uma alta probabilidade de separação. Se aumenta, existe uma alta probabilidade de

coalescência e baixa separação, ou seja, a probabilidade de separação de partículas decresce.

R E ,

θ

dq

Condições para que o mecanismo

indutivo seja eficiente:

Partículas que colidem devem se separar;

Partículas que colidem devem se separar;

Tempo de contato entre as partículas que

colidem dever ser longo o suficiente para que

as cargas se transfiram de uma superfície a

outra;

Os processos indutivos são somente considerados

importantes para precipitações congeladas e com a presença de gotas super-resfriadas, ou seja, regiões com fase mista

ativa (BWF)

Nesta situação existe um Campo Elétrico significativo Nesta situação existe um Campo Elétrico significativo para que haja uma polarização.

Aufderman e Johnson (1972) sugeriram que as colisões entre graupel e gotas em regiões com E ≥ 10 kV/m poderiam

ser importantes para manter as tempestades eletrificadas

(a cada ~ 1000 colisões somente de 1-10 rebatem).

(a cada ~ 1000 colisões somente de 1-10 rebatem).

Resumidamente temos que o mecanismo indutivo deve agir para sustentar Campos Elétricos Altos, mas estes

Mecanismo não indutivo

Qualquer mecanismo que não requer uma

polarização sob a ação de um Campo Elétrico

polarização sob a ação de um Campo Elétrico

pode ser considerado um mecanismo não

Descrição empírica do mecanismo

de graupel e gelo

Medidas em laboratório de

Takahashi, Saunders,

Jayaratne, Avila, Reynolds

mostraram que

Jayaratne, Avila, Reynolds

mostraram que

transferência de carga tem dependência com:

a) polaridade das gotículas

b) conteúdo de água líquida (LWC)

c) tamanho e polaridade dos cristais de gelo;

c) tamanho e polaridade dos cristais de gelo;

d) velocidade de impacto e;

Takahashi (1978)

encontrou que a magnitude e o sinal da carga

depositada no graupel

dependia da temperatura e do LWC, e o tamanho da do LWC, e o tamanho da gota liquida não tinha

nenhum efeito quando o LWC era mantido

Transferência de

Cargas + Cargas

-Mais tarde, Jayaratne et al. (1983) e Keith e Saunders (1990) mostraram que o carregamento também

dependia do tamanho dos cristais de gelo que colidiam dependia do tamanho dos cristais de gelo que colidiam com o graupel, como da velocidade de impacto e das partículas contaminantes presentes nas gotas de água (CCN). Note que o aumento na taxa transferência de cargas por colisão diminui com o crescimento do cristal de gelo.

Avila e Pereyra (2000):

Por fim, em estudo semelhante ao de Takahashi mas com controle do tamanho das gotículas (d) e dos cristais de gelo na câmara de nuvem, mostra que existe uma uma dependência com dd das

gotículas

Resultados de experimento em laboratório:

Takahashi (1978), Saunders et al. (1991),

Jayaratne (1983), Avila e Pereyra (2000).

Resumo Takahashi:

a) baixo LWC: graupel carrega (+) a) baixo LWC: graupel carrega (+)

para todas T;

b)

alto LWC: graupel carrega (+)

para todas T;

c)

médio LWC: graupel carrega (-)

para T < -8oC.

para T < -8 C. Resumo Saunders:

a) graupel carrega (+) ou (-) para qualquer T, depende do LWC.

Carregamento durante o derretimento

Dinger e Gunn (1946) e Magono e Kiknch (1965)

Em princípio o gelo fica carregado positivamente quando Em princípio o gelo fica carregado positivamente quando está derretendo.

Pensa-se que a camada externa da película de água que

estoura, carrega cargas negativas da dupla camada

elétrica da água derretida. Isto implica que as partículas

de gelo ficam com um excesso de Q+.

A quantidade de carga adquirida durante o derretimento é maior quando há mais bolhas de CO₂. Entretanto, a

quantidade e até mesmo a polaridade da carga transferida é dependente das impurezas presentes na água.

Outros mecanismos

Os hidrometeoros líquidos ganham carga negativa durante o crescimento por condensação e positiva durante a

evaporação. evaporação.

Neve adquire carga positiva quando cresce por

congelamento e carga negativa quando sublima ou fica estável.

Gotas de água que respingam (Efeito de Leonard, 1892; ou queda d’água) tornam-se positivas e as pequenas que se rebatem ficam negativas.

se rebatem ficam negativas.

Obs: Nenhum destes efeitos consegue gerar cargas suficientes como as observadas em tempestades