jueves, 22 de septiembre de 2011

¿Cómo se cuentan los rayos caídos en un determinado lugar?

jueves, 22 de septiembre de 2011

Supongo que alguna vez habréis oido en los telediarios que dicen algo como: "Han caido 2.000 rayos en tal sitio" a lo que yo siempre me he preguntado, ¿Se grabarán con una cámara y luego harán el recuento?

Después de investigarlo, hoy intentaremos explicarlo.

Lo primero que haremos es explicar rápidamente el concepto de rayo, y nada mejor que buscar la definición que nos facilita la wikipedia:

El rayo es una poderosa descarga electrostática natural producida durante una tormenta eléctrica; generando un "pulso electromagnético". La descarga eléctrica precipitada del rayo es acompañada por la emisión de luz (el relámpago), causada por el paso de corriente eléctrica que ioniza las moléculas de aire, y por el sonido del trueno, desarrollado por la onda de choque. La electricidad (corriente eléctrica) que pasa a través de la atmósfera calienta y expande rápidamente el aire, produciendo el ruido característico del rayo; es decir, el trueno.
Generalmente, los rayos son producidos por partículas positivas por la tierra y negativas a partir de nubes de desarrollo vertical llamadas cumulonimbos. Cuando un cumulonimbo alcanza la tropopausa, las cargas positivas de la nube atraen a las cargas negativas, causando un relámpago o rayo. Esto produce un efecto de ida y vuelta; se refiere a que al subir las partículas instantáneamente regresan causando la visión de que los rayos bajan.

Pues bien, una vez conocido lo elemental sobre los rayos, vamos a la parte que nos interesa.

Para ello, os mostraremos una imagen con el mapa de la Tierra, donde se refleja se muestra con diferentes colores la densidad con la que caen los rayos en los diferentes puntos del planeta.



Cada color representa una cantidad promedio de relámpagos por kilómetro cuadrado por año, y varían del negro y rojo (cantidades mayores) hasta azul y púrpura. No hay datos de las zonas grises.

Si nos fijamos, vemos que la mayor concentración de rayos se produce en la zona de Africa Central. Allí, en el cielo, sobre los exuberantes bosques, el aire cálido es golpeado por las brisas frescas y húmedas del océano Atlántico y por el aire fresco que desciende de las cimas de las montañas. El choque de las masas de aire produce tormentas eléctricas frecuentes durante todo el año. Otro lugar muy activo se encuentra en las montañas mas altas de la Tierra, el Himalaya, ya que si bien el aire de las montañas altas es seco, el océano Índico hacia el sur aporta los ingredientes esenciales para las tormentas eléctricas: humedad y corrientes de aire caliente que desequilibran el aire frío de la montaña.

¿Y cómo se consiguen estos datos?

Aquí es donde queríamos llegar, estos mapas se consiguen gracias a dos instrumentos satelitales, dos sensores opticos espaciales que van a bordo de satélites: El el Detector Óptico de Oscilación Transitoria (OTD por las siglas en inglés, Optical Transient Detector) y el Sensor de Imágenes de Relámpagos de la NASA(Lightning Imaging Sensor o LIS).

Básicamente, estos sensores ópticos utilizan cámaras fotográficas de alta velocidad para observar cambios producidos en la parte superior de las nubes, los cuales son invisibles para los ojos. Por medio del análisis del espectro de luz dentro de un pequeño intervalo de longitud de onda, alrededor de los 777 nanómetros – cerca del infrarrojo – los científicos pueden detectar breves destellos de luz, inclusive durante el día.

Detectores de relámpagos localizados en tierra que utilizan sensores de radiofrecuencia proveen mediciones locales de alta calidad. Tanto el INM como otros institutos tienen sondas repartidas cada 300 km y cuando cae un rayo el pulso electromagnético registra la lectura eléctrica y determina por triagulacion todos los parámetros del rayo. Así es como cuentan el número de rayos caídos en cada lugar.

Y para terminar, ¿dónde caen menos rayos y por qué?

 La respuesta es en los polos norte y sur, incluso la Antártida, y en algunas partes del océano abierto (áreas blancas en el mapa). Estas regiones no tienen la combinación de humedad y aire inestable en ascenso necesaria para que se desate una tormenta eléctrica. Las temperaturas polares son frías o frescas todo el año y las temperaturas del aire en el océano son más estables que sus contrapartes continentales.

Fuentes:



martes, 31 de mayo de 2011

¿Cómo se calcula la distancia recorrida por un jugador?

martes, 31 de mayo de 2011
Cada vez que vemos un partido de fútbol, nos sorprendemos y entretenemos leyendo las contínuas estadísticas que van apareciendo cada pocos minutos. Muchos nos preguntamos cómo son capaces de conseguirlas y cuantas personas hacen falta para que los resultados sean fiables.

Hoy nos vamos a centrar en una de las más utilizadas en los últimos tiempos y que realmente tiene una curiosa explicación: La distancia recorrida por un jugador.

Para empezar, debemos introducir el nombre de una empresa sueca, Tracab, que fue quien desarrolló por primera vez una tecnología, en sus inicios con fines militares, que permitía conocer en tiempo real el posicionamiento de todos los elementos que aparecían en una imagen en movimiento.

Pues bien, la compañía italiana Delta Tre, con sede en Turín, se encargó de implementar un software utilizando la tecnología comentada anteriormente y comenzó a aplicarlo hace ya varias temporadas en los partidos de la liga y de la selección absoluta de Suecia.

El éxito no tardó en llegar, gracias a los resultados obtenidos y la notoriedad de los mismos, por lo que la UEFA llegó a un acuerdo que llegaba hasta la final de Moscú en 2008, pero que finalmente se amplió y continúa en la actualidad.

¿Cómo funciona?

Según indica Digital Tre, el sistema de instalación de los aparatos requeridos para llevar a cabo el seguimiento es bastante sencillo aunque durante el transcurso del partido hay que estar al tanto de todo lo que sucede durante los 90 minutos de juego. El primer paso es instalar 16 cámaras en la zona alta de los estadios a no menos de 15 metros de altura para que la señal sea correcta. 

La instalación se produce normalmente el día antes del encuentro y se realizan pruebas durante el entrenamiento de los equipos. El mismo día del partido se requieren unas cinco horas para dejar todo montado y comenzar el trabajo. El software instalado en una furgoneta en el exterior del campo es suficiente para recoger, almacenar y procesar todos los datos.

Se instalan dos conjuntos de ocho cámaras que deben estar a una altura mínima de 15 metros. Si el estadio tiene techo facilita mucho la labor, pero si no lo tienen se suelen colocar en la zona de los comentaristas. Son dos los operadores que siguen lo que acontece en el campo a través de los monitores cuando se hace el "tracking" o "distancia recorrida" de cada futbolista. 

El segundo paso es programar el ordenador y cuando los dos equipos saltan al campo es el momento crítico. Entre los dos operadores deben asignar un número a cada uno de los 26 objetos que hay en movimiento (22 jugadores, los 3 arbitros y el balón). Se les adjudica a cada uno unas coordenadas informáticas que son las señales que deben seguir en todo momento las cámaras desarrolladas por el ejército sueco.

En la pantalla de los ordenadores aparecen tantos cuadritos como objetos están siendo analizados. Las cámaras que hacen el seguimiento son especiales y similares a los radares que controlan la velocidad de los vehículos. Cuando suena el pitido inicial, estas cámaras siguen al objeto que se les ha señalado previamente. A partir de ese momento, la misión de los dos operadores es evitar que las cámaras confundan a los jugadores en momentos puntuales donde hay acciones multitudinarias como saques de esquina o protestas masivas hacia algún árbitro.

Según los datos recogidos hasta ahora, este curioso y novedoso sistema sólo tiene un 4% de margen de error. Es más, aunque pueda parecer lo contrario, cuanto más se mueve un jugador, menos margen de error existe por lo que curiosamente el mayor problema se encuentra en los porteros que son los más estáticos y hacen falsear las cifras finales que se hacen públicas.

Muchas gracias Moi de Planeta Basura por proponernos este tema y seguiremos investigando sobre cómo se consiguen otras estadísticas de complejidad similar.

Fuentes:



 
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