DDT en Colombia: densidad de descargas a tierra (N_G) por ciudad
Cuántos rayos caen a tierra por km² al año en las capitales y en otras ciudades de Colombia. Es el dato de partida del análisis de riesgo por rayos de la NTC 4552-2:2023 (IEC 62305-2) que exige el RETIE.
Colombia está entre los países con más actividad de rayos del mundo, y varía mucho de una región a otra: en esta tabla la DDT va de unos 0,3 rayos/km² año en Tunja a unos 10,5 en Quibdó. Por eso N_G se debe tomar del sitio exacto del proyecto y no de un valor general.
| Ciudad | Departamento | Latitud | Longitud | Destellos totales (NASA) |
DDT / N_G f = 0,25 | DDT / N_G Prentice-Mackerras | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Quibdó | Chocó | 5,692 | -76,658 | 41,9 | 10,5 | 5,8 | calcular |
| Valledupar | Cesar | 10,463 | -73,253 | 36,8 | 9,2 | 5,3 | calcular |
| Barrancabermeja | Santander | 7,065 | -73,854 | 34,3 | 8,6 | 4,8 | calcular |
| Apartadó | Antioquia | 7,883 | -76,626 | 24,6 | 6,2 | 3,4 | calcular |
| Leticia | Amazonas | -4,215 | -69,940 | 23,9 | 6,0 | 3,3 | calcular |
| Cartagena | Bolívar | 10,391 | -75,479 | 23,7 | 5,9 | 3,4 | calcular |
| Villavicencio | Meta | 4,142 | -73,626 | 19,8 | 4,9 | 2,7 | calcular |
| Cali | Valle del Cauca | 3,452 | -76,532 | 19,4 | 4,9 | 2,7 | calcular |
| Puerto Carreño | Vichada | 6,189 | -67,486 | 18,9 | 4,7 | 2,6 | calcular |
| Pereira | Risaralda | 4,813 | -75,696 | 18,7 | 4,7 | 2,6 | calcular |
| Mitú | Vaupés | 1,198 | -70,173 | 18,0 | 4,5 | 2,5 | calcular |
| Sincelejo | Sucre | 9,305 | -75,398 | 17,2 | 4,3 | 2,4 | calcular |
| Arauca | Arauca | 7,084 | -70,759 | 17,0 | 4,2 | 2,4 | calcular |
| Yopal | Casanare | 5,339 | -72,395 | 14,0 | 3,5 | 1,9 | calcular |
| San José del Guaviare | Guaviare | 2,571 | -72,645 | 13,6 | 3,4 | 1,9 | calcular |
| Mocoa | Putumayo | 1,152 | -76,647 | 13,2 | 3,3 | 1,8 | calcular |
| Florencia | Caquetá | 1,614 | -75,606 | 12,7 | 3,2 | 1,7 | calcular |
| Manizales | Caldas | 5,068 | -75,517 | 12,5 | 3,1 | 1,7 | calcular |
| Rionegro | Antioquia | 6,155 | -75,374 | 12,5 | 3,1 | 1,7 | calcular |
| Popayán | Cauca | 2,444 | -76,614 | 11,6 | 2,9 | 1,6 | calcular |
| Inírida | Guainía | 3,865 | -67,924 | 11,0 | 2,8 | 1,5 | calcular |
| Santa Marta | Magdalena | 11,241 | -74,205 | 10,9 | 2,7 | 1,6 | calcular |
| Armenia | Quindío | 4,534 | -75,681 | 10,9 | 2,7 | 1,5 | calcular |
| Riohacha | La Guajira | 11,544 | -72,907 | 10,7 | 2,7 | 1,5 | calcular |
| Medellín | Antioquia | 6,244 | -75,581 | 10,3 | 2,6 | 1,4 | calcular |
| Montería | Córdoba | 8,748 | -75,881 | 9,8 | 2,5 | 1,4 | calcular |
| Bogotá | Bogotá D.C. | 4,711 | -74,072 | 8,5 | 2,1 | 1,2 | calcular |
| Barranquilla | Atlántico | 10,964 | -74,796 | 8,0 | 2,0 | 1,1 | calcular |
| Ibagué | Tolima | 4,438 | -75,232 | 7,9 | 2,0 | 1,1 | calcular |
| Bucaramanga | Santander | 7,119 | -73,123 | 6,7 | 1,7 | 0,9 | calcular |
| San Andrés | San Andrés y Providencia | 12,584 | -81,701 | 4,9 | 1,2 | 0,7 | calcular |
| Neiva | Huila | 2,927 | -75,282 | 4,3 | 1,1 | 0,6 | calcular |
| Cúcuta | Norte de Santander | 7,894 | -72,508 | 3,7 | 0,9 | 0,5 | calcular |
| Pasto | Nariño | 1,214 | -77,281 | 2,4 | 0,6 | 0,3 | calcular |
| Tunja | Boyacá | 5,535 | -73,367 | 1,0 | 0,3 | 0,1 | calcular |
Ojo: el satélite ve todos los rayos, no solo los que caen a tierra
Los sensores LIS y OTD de la NASA cuentan todos los destellos: los que van de la nube a tierra y los que se quedan dentro de la nube o van de una nube a otra, que son la mayoría. El análisis de riesgo necesita solo los de nube a tierra, así que:
DDT = N_G = destellos totales × f, con f = 1 / (1 + Z)
donde Z es cuántos destellos intranube hay por cada uno a tierra. Z no es una constante: cambia con la latitud, el tipo de tormenta y la región, y los estudios publicados dan valores desde menos de 2 hasta más de 6. Con el valor que se escoja, la DDT puede cambiar en más de un 60 %, y eso se nota en R1:
- f = 0,25 (Z ≈ 3,0): es el valor que usa la calculadora por omisión y el de la columna principal. Rakov (2016), en Fundamentals of Lightning, da que cerca de la cuarta parte de los destellos en el mundo son nube-tierra. Está del lado conservador para el riesgo.
- f = 0,227 (Z ≈ 3,4): el valor que usaba antes Charlightning, cercano a la relación media medida en continente por Boccippio y otros (2001). Da una DDT un 9 % más baja.
- Prentice y Mackerras (1977): Z = 4,16 + 2,16·cos(3λ), con λ la latitud. Cerca del ecuador da Z ≈ 6,3 y f ≈ 0,138: una DDT cerca de 55 % de la columna principal.
- Una red de detección local mide directamente los rayos a tierra y no necesita esta fracción. Si tiene ese dato con su fuente, úselo en la calculadora con «Declarado».
En la calculadora la fracción nube-tierra es un campo editable y queda escrita en la memoria de cálculo, para que quien revise el estudio sepa de dónde salió la DDT.
De dónde salen estos valores
- Climatología de destellos LIS Very High Resolution Full Climatology (VHRFC) (1998-2013) de la NASA (sensores LIS y OTD en satélite), en celdas de 0,1°.
- Coordenadas del centro de cada ciudad; el valor es el de la celda más cercana.
Son valores de referencia. Para un proyecto use las coordenadas exactas del sitio en la calculadora, que trae la ficha completa del dato para la memoria de cálculo, o un valor de una red local de detección con su fuente.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la DDT o N_G?
Es la densidad de descargas a tierra: el número de rayos nube-tierra por kilómetro cuadrado por año en un sitio. La NTC 4552 la llama N_G y en Colombia se conoce también como DDT. Es el dato de partida del análisis de riesgo por rayos de la NTC 4552-2:2023 (IEC 62305-2) que exige el RETIE.
¿Cuál es la DDT de Bogotá?
Con la climatología LIS/OTD de la NASA y una fracción nube-tierra de 0,25, unos 2,1 rayos/km² año en el centro de la ciudad; con la fracción de Prentice y Mackerras, unos 1,2.
¿Dónde caen más rayos en Colombia?
De las ciudades de esta tabla, la de mayor DDT es Quibdó (10,5 rayos/km² año) y la de menor es Tunja (0,3). Las zonas más activas del país están en el Magdalena Medio, el Catatumbo, Antioquia y el Pacífico.
¿Por qué no basta con los datos del satélite?
Porque el satélite cuenta todos los destellos, también los que se quedan dentro de la nube, y el análisis de riesgo necesita solo los que caen a tierra. Hay que multiplicar por la fracción nube-tierra, que no es una constante: según el valor que se use, la DDT puede cambiar en más de un 60 %. Lo mejor es un dato medido por una red de detección local.
Referencias
- Cecil, D. J. (2015). LIS/OTD 0.1 Degree Very High Resolution Gridded Lightning Full Climatology (VHRFC). NASA GHRC DAAC. doi:10.5067/LIS/LIS-OTD/DATA302
- Rakov, V. A. (2016). Fundamentals of Lightning. Cambridge University Press.
- Prentice, S. A. y Mackerras, D. (1977). The ratio of cloud to cloud-ground lightning flashes in thunderstorms. Journal of Applied Meteorology, 16(5), 545–550.
- Boccippio, D. J., Cummins, K. L., Christian, H. J. y Goodman, S. J. (2001). Combined satellite- and surface-based estimation of the intracloud–cloud-to-ground lightning ratio over the continental United States. Monthly Weather Review, 129(1), 108–122.
- ICONTEC. NTC 4552-2:2023. Protección contra descargas eléctricas atmosféricas (rayos). Parte 2: Manejo del riesgo.