INTRODUCCIÓN El estudio de los procesos atmosféricos, que incluye la condensación de la umedad, el desarrollo de peque!as "otas en las nu#es, y la aparición de precipitaciones, reci#e el nom#re de f$sica de las nu#es% De#ido a la importancia económica de la llu&ia y la nie&e, esta disciplina a tenido "ran interés en a!os recientes% El crecimiento de las "otas de a"ua de las nu#es y la aparición de precipitaciones son procesos comple'os que no se conocen lo #astante% Ciertos tra#a'os teóricos su"ieren que la precipitación de las "otas de las nu#es se &e fa&orecida por la presencia de diminutos cristales de ielo% Una nube es la mate materi rial ali( i(ac ació iónn f$si f$sica ca y &isu &isual al de dell &a &apo porr de a" a"ua ua atmosférico que, al cam#iar de fase )l$quida o sólida* y a"ruparse, forma estructuras estructuras que cu#ren total o parcialment parcialmentee el cielo% +a interacción interacción de la lu( solar con las "otitas y cristalitos de ielo ace que las nu#es apar ap are( e(ca can, n, pref prefer erent entem emen ente te #lanc #lancas as,, otra otrass &e &eces ces son son "ris "ris- ceas ceas e, incluso, ne"ras ante la &ista% +os rayos del sol al amanecer y atardecer adornan a las nu#es de &ariados colores caracter$sticos% Una nu#e se puede definir como .una porción de aire entur#iada por el &apor de a"ua conde co ndens nsado ado en form formaa de "o "oti titas tas l$qu l$quid idas as,, pe pequ que! e!as as,, numer numeros osas as,, en cristalitos de ielo o en esferitas con"eladas o por me(cla de am#os elementos/% Esta definición a sido e0tra$da del .1anual del O#ser&ador de 1eteorolo"$a/ del Instituto Nacional de 1eteorolo"$a, IN1% 2emos quee un qu unaa nu nu#e #e es un unaa a" a"lo lome mera raci ción ón funda fundame ment ntal alme mente nte form formad adaa po por r "otitas de a"ua o ielo, o am#as 'untas, que se acen &isi#les de forma notoria y estn suspendidas en el aire% Dado que las temperaturas en mucas nu#es de #a'a altitud que producen precipitaciones aprecia#les, son siempre superiores al punto de con" co n"el elac ació ión, n, pa pare rece ce ra(o ra(ona na#l #lee afir afirma marr qu quee e0 e0is iste tenn tam# tam#ié iénn otro otross procesos importantes% 3e a propuesto el crecimiento de las "otas por colisión y coalescencia como otro mecanismo responsa#le del proceso
OBJETIVOS GENERAL •
4dquir 4dqu irir ir la capa capaci cida dadd de co cono noce cerr e iden identi tifi fica carr las las nu nu#e #es, s, su composición y su formación%
ESPECIFICO •
•
Reali(ar una in&esti"ación esta#leciendo un concepto claro so#re las nu#es y los di&ersos aspectos que se deri&an del tema% +le&ar a ca#o una toma foto"rfica de los distintos tipos de nu#es que se encuentran y se acen &isi#les en la ciudad%
14RCO TEÓRICO NU5E3 +as principales y ms importantes formas de condensación son las nu#es, a las las que se a llam llamad adoo acer acertad tadam amen ente te 6docum 6document entos os escrit escritos os de la atmó atmósf sfer era7, a7, po porq rque ue son son los los me'o me'ore ress e0p e0pon onen entes tes de los los proc proces esos os de intercam#io de calor y umedad entre la tierra y el aire, adems de informar de las condiciones que pre&alecen en cada momento en la atmósfera% Casi todas las nu#es son consecuencia de los cam#ios de temperatura y umedad que tienen lu"ar en el seno de una masa de aire ascendente al enfriarse adia#ticamente, y consisten en masas densas de min8sculas min8sculas "otas de a"ua o finos cristales de ielo flotando en el aire, de dimetros comprendidos entre 9 y :9 um, cuyo n8mero &ar$a de ordinario entre &arias decenas y al"unas centenas por cm% Una nu#e es un con'unto o asociación, "rande o peque!a, de "otitas de a"ua, aunque mucas &eces tam#ién lo es de "otas de a"ua y de cristales de ielo% +a masa que forman se distin"ue distin"ue a simple simple &ista, suspendida en el aire, y es producto de un "ran proceso de condensación% Estas masas se presentan con los ms &ariados colores, aspectos y dimensiones, se"8n las altitudes en que aparecen y las caracter$sticas particulares de la condensación% El tama!o de las "otitas que inte"ran una nu#e &ar$a desde unos pocos micrones asta ;<< micrones% Estas peque!as "otas, al principio son son casi casi esfé esféri ricas cas,, de depen pendi dien endo do su crec crecim imie ient ntoo de dell cali cali#r #ree y composición del n8cleo de condensación, as$ como de la umedad del aire% Cuando las "otitas se acen mayores, pierden su forma esférica y toman la clsica de pera, con la que casi siempre se las repr repres esen enta ta%% Cu Cuand andoo lle" lle"aa el moment momentoo en qu quee ya no pu puede edenn sostenerse en la atmósfera inician el camino acia tierra% tierra%
Origen de las nubes Las nubes se forman cuando el aire se eleva calentado por la irradiación terrestre. Cuando se calienta, el aire sube y se eleva hasta su punto de rocío, momento en el cual el vapor de agua se condensa en pequeñas gotitas de agua o cristales de hielo. La forma de las nubes varía al igual que su textura, dependiendo del calor que las impulse, la composición atmosfrica y el viento que las empu!e determinando su altura. Las gotas de agua que forman las nubes son esfricas y muy pequeñas "entre #,##$ y #,%mm&. 'stas gotas se encuentran suspendidas en el aire y sometidas a corrientes ascendentes y otras fuer(as, de tal forma que se encuentran en constante movimiento dentro de la nube, chocando unas con otras y agrup)ndose entre ellas. *eg+n las condiciones atmosfricas existentes, se puede producir un aumento de su espesor hasta el punto de que su peso supere las fuer(as ascendentes y caigan hacia la tierra en forma de lluvia o precipitación. ecanismos de formación
'l principal mtodo para lograr el proceso de condensación consiste en enfriar una masa h+meda de aire para conseguir su punto de rocío. - este proceso es el que da lugar a la formación de nubes, pues el aire caliente que se encuentra en las capas ba!as se enfría al ascender a cotas superiores. l alcan(ar la temperatura de punto de rocío ya no puede retener toda su humedad en forma de vapor, que se condensa r)pidamente. Las causas que provocan este enfriamiento son diversas/
0na corriente de aire puede ser for(ada a ascender cuando encuentra una pronunciada elevación de terreno en su camino, ya sea una montaña o una cordillera. 'l flu!o de aire es perturbado de tal manera que sube a la altura suficiente para sortear el obst)culo. l elevarse se enfría y condensa, dando lugar al nacimiento de nubes, principalmente c+mulos y altoc+mulos, que adoptan muchas veces la forma lenticular, es decir, como una lente gigantesca. 0na corriente de aire tambin puede elevarse cuando dos masas de diferentes tipos de aire se encuentran, o sea, cuando una masa de aire caliente tropie(a con una 1montaña1 de aire frío, formando lo que se denomina un frente, que es el límite que separa una región de aire caliente de una de aire frío. *i esas dos masas se mueven a distintas velocidades, la m)s c)lida se desli(a sobre el frente, ascendiendo a niveles superiores. 2or este procedimiento, algunas veces llegan a alcan(ar cotas de miles de metros. medida que el aire va elev)ndose hacia la cima del frente, se van formando distintos tipos de nubes, siendo m)s espesas cuanto m)s cerca est)n del suelo y dan lugar a lluvia o nieve en la parte m)s ba!a. 'ste sistema puede designarse como frontal o ciclónico. dem)s el aire tambin puede elevarse por sí mismo al calentarse, dando lugar a las corrientes de convección. 'ste proceso es muy corriente en los días calurosos de verano, pues el aire cercano al suelo se calienta r)pidamente a causa del calor desprendido por la tierra y el irradiado por el *ol, por lo que se vuelve m)s liviano que el que le rodea y asciende. 'sto da lugar especialmente a c+mulos, pero cuando las corrientes de convección son fuertes o penetrantes, se forman los cumulonimbos o nubes de tormenta, tan característicos del verano. 3rentes
Cuando dos grandes masas de aire con temperaturas distintas y uniformes se encuentran, se produce un choque que genera una variación brusca de la humedad y de la temperatura. La línea de choque se llama 1frente1 *e llama frente frio cuando el aire frio avan(a hacia el caliente y frente c)lido si el aire caliente se abre paso hacia el frio. La (ona alterada como consecuencia del choque se llama ciclón, borrasca o depresión. 2or el contrario, la (ona donde la atmósfera es m)s estable, con altas presiones, se llama anticiclón. Las isobaras son las líneas que unen los puntos en que la presión atmosfrica al nivel del mar es la misma. *uelen expresarse en milibares y son muy +tiles para la predicción meteorológica. 'n ocasiones las isobaras forman familias de curvas encerradas unas en otras alrededor de una región donde la presión es m)s alta o m)s ba!a que en los puntos de su alrededor. 'n el primer caso constituye un anticiclón y en el segundo un ciclón. *e llama sistema frontal a un par de frentes, el primero c)lido y el segundo frío, que van con unidos a una depresión o borrasca. 4orrascas y anticiclones 0na borrasca o ciclón es una (ona de ba!a presión atmosfrica rodeada por un sistema de vientos que en el hemisferio norte se mueven en sentido opuesto a las agu!as del relo!, y en sentido contrario en el hemisferio sur. 'l trmino ciclón se ha utili(ado con un sentido m)s amplio aplic)ndolo a las tormentas y perturbaciones que acompañan a estos sistemas de ba!a presión, en particular a los violentos huracanes tropicales y a los tifones, centrados
en
(onas
de
presión
extraordinariamente
ba!a.
0n anticiclón es una (ona donde la presión atmosfrica es m)s alta que en las (onas circundantes. Las isobaras suelen estar muy separadas, mostrando la presencia de vientos suaves que llegan a desaparecer en las
proximidades
del
centro.
'l aire se mueve en la dirección de las agu!as del relo! en el hemisferio 5orte y en sentido contrario en el hemisferio *ur. 'l movimiento del aire en los anticiclones se caracteri(a por los fenómenos de convergencia en los niveles superiores y divergencia en los inferiores. 'l aire que ba!a se va secando y calentando, por lo que trae consigo estabilidad y buen tiempo, con escasa probabilidad de lluvia. 'n invierno, sin embargo, el aire que desciende puede atrapar nieblas y elementos contaminantes ba!o una inversión trmica y llegar a formar el denominado 1smog1.
L* 504'*
%. 6'3757C785/ Una nube es un conjunto o asociación, grande o pequeña, de gotitas de agua, aunque muchas veces también lo es de gotas de agua y de cristales de hielo. La masa que forman se distingue a simple vista, suspendida en el aire, y es producto de un gran proceso de condensación. Estas masas se presentan con los ms variados colores, aspectos y dimensiones, seg!n las altitudes en que aparecen y las caracter"sticas particulares de la condensación. El tamaño de las gotitas que integran una nube var"a desde unos pocos micrones hasta #$$ micrones. Estas pequeñas gotas, al principio son casi esféricas, dependiendo su crecimiento del calibre y composición del n!cleo de condensación, as" como de la humedad del aire. %uando las gotitas se hacen
mayores, pierden su forma esférica y toman la clsica de pera, con la que casi siempre se las representa. %uando llega el momento en que ya no pueden sostenerse en la atmósfera inician el camino hacia tierra.
9. *2'C:O* ;'5'<L'* 6' L 3O<C785 6' 504'*/ Los cambios de fase del agua juegan un papel primordial en la microf"sica de la nube. Los posibles cambios son los siguientes& 'apor L"quido 'apor
())))) * L"quido ())) * -ólido ())) * -ólido
+condensación, vaporación +congelamiento, fusión +condensación,sublimación
Los cambios de iquierda a derecha son de importancia meteorológica& son los cambios que tienen lugar en orden molecular creciente y que conducen a la formación de la nube. Uno de los problemas de la f"sica de las nubes es que estos cambios tienen lugar en equilibrio termodinmico. Estas transiciones han de superar una /barrera de energ"a libre/ que las dificulta, las gotitas de agua poseen unas intensas fueras de tensión superficial que, para aumentar de tamaño por condensación, tienen que ser contrarrestadas por un fuerte gradiente de presión de vapor.
En estas condiciones las gotitas de nube necesitan para formarse humedades relativas de varios cientos por cien. 0s", el problema de la microf"sica de nubes es e1plicar porque se forman las gotas de nubes en la atmósfera real incluso a humedades menores al #$$2. La respuesta est basada en la e1istencia en la atmósfera de part"culas de tamaño micrométrico que tienen gran afinidad por el agua y act!an como n!cleos de condensación, es lo que recibe el nombre de nucleación heterogénea +la homogénea ser"a en una atmósfera limpia, pero necesita saturaciones e1tremas.
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En la atmósfera e1isten muchos tipos de n!cleos de condensación3 algunos de ellos se humedecen a humedades inferiores al #$$2 y son responsables de la formación de las calimas. Los n!cleos que alcanan tamaños relativamente grandes son los que pueden dar lugar a gotas de nube. El aire h!medo al enfriarse por ascenso adiabtico, llega a alcanar una humedad relativa cercana al #$$23 en estas condiciones los n!cleos ms higroscópicos empiean a actuar de n!cleos de condensación. -i el ascenso contin!a, el enfriamiento produce sobresaturación y ésta se agota por condensación sobre los n!cleos +la sobresaturación es el e1ceso de humedad relativa sobre el #$$2, p.e. #$#.42. En las nubes suelen e1istir n!cleos suficientes para que la sobresaturación no sobrepase el #2. -i la nube sigue su ascenso, su cima puede alcanar temperaturas inferiores a los $5 %, las gotitas de agua subfundidas pueden o no congelar, dependiendo de la e1istencia de n!cleos de hielo. La presencia de gotas subfundidas +temperatura bajo cero y agua l"quida es frecuente en la atmósfera a temperaturas de hasta )#45 %. Una nube es un agregado de pequeñ"simas gotitas, en n!mero apro1imado de unas #$$ por cent"metro c!bico, cuyos radios son del orden de las #$ micras. En general esta estructura es muy estable y las gotitas no tienden a juntarse y aumentar de tamaño. La precipitación se origina cuando el conglomerado se hace inestable y unas gotas crecen a e1pensas de las otras. 6os son los mecanismos
que producen este efecto3 la colisión o choque directo de las gotas y la interacción entre gotitas de agua y cristales de hielo +en nubes que superan el nivel de los $5%. %uando mediante estos procesos las gotas o los cristales de hielo alcanan el tamaño adecuado pueden empear a caer, si la velocidad de ca"da puede compensar las corrientes de aire ascendentes en el interior de la nube, y producirse la precipitación.
+as nu#es son un esla#ón del ciclo natural del a"ua en la tierra, que es "enerado y mo&ido por el in"ente calor del sol, nuestra mquina del tiempo atmosférico% Todo empie(a cuando el a"ua de los mares, océanos, la"os, r$os, etc%, y de la &e"etación se e&apora y se incorpora a la atmósfera% El a"ua pasa al aire, principalmente, en forma de &apor% El &apor de a"ua es uno de los componentes del aire que, aun estando en peque!as proporciones y limitado en las capas #a'as de la atmósfera )troposfera*, 'ue"a un papel important$simo en ella y mantiene la &ida en la tierra% El &apor de a"ua es in&isi#le a nuestros o'os%
el &apor de a"ua que puede contener el aire en su seno, y en particular en la troposfera, depende de su temperatura, en primer "rado, y de la presión% El aire de las (onas clidas tropicales y ecuatoriales admite mayor cantidad de &apor de a"ua que el de las (onas polares% En otras pala#ras, el aire clido puede contener ms &apor de a"ua que el fr$o% Cuando la umedad o concentración de &apor de a"ua es el m0imo permitido, decimos que la atmósfera est saturada y no admite ms &apor
en ella% 4 partir de entonces, cualquier cantidad adicional de &apor de a"ua forma "otitas o cristalitos de ielo, ya que el aire no puede contener ms &apor en su seno% =or otra parte, &imos anteriormente que los n8cleos de condensación y su#limación eran capaces de fa&orecer la condensación del &apor de a"ua y "enerar min8sculas "otitas y cristalitos de ielo% En las cercan$as de la superficie terrestre no es muy com8n que la atmósfera esté saturada de &apor de a"ua, a8n e0istiendo "ran cantidad de n8cleos i"roscópicos%
=. 50CL'O* 6' CO56'5*C785/ En la atmósfera siempre hay gran cantidad de esas part"culas o n!cleos sobre los cuales las moléculas de vapor de agua tienden a reunirse para transformarse en l"quido, formando diminutas gotas de agua. 6e estos n!cleos hay que destacar, en primer lugar, a los llamados higroscópicos, que tienen gran afinidad por el agua, entre éstos hay que señalar las min!sculas part"culas de sal suspendidas en el aire, a causa del oleaje y rompiente de las costas. El tamaño de esos n!cleos de sal va desde un dimetro de una centésima de micrón hasta die micrones. 7tros n!cleos de condensación muy activos son las pequeñ"simas gotas de cido n"trico presentes en todo momento en el aire terrestre y cuyo dimetro es inferior a una décima de micrón. El vapor de agua también comiena a condensarse sobre ellas a humedades relativas por debajo del cien por cien. Una gran parte de los n!cleos de condensación estn formados por sustancias qu"micas conocidas como sulfatos, que se producen en el aire a causa de la combustión de productos ricos en aufre. 8or ejemplo cuando se quema carbón, el humo que se desprende contiene anh"drido sulfuroso, formado por una combinación de aufre y o1"geno. 9s tarde al entrar en contacto con el vapor de agua, se transforma en cido sulf!rico, proceso que es acelerado por la lu solar. 9uchos n!cleos consisten en part"culas de polen y polvo levantadas de la superficie terrestre por el viento. Los corp!sculos cuyos dimetros estn comprendidos entre #$ y :$ micrones, o mayores, vuelven a caer a tierra muy pronto, a causa de su peso, pero las ms pequeñas flotan en el aire y pueden ser transportadas a grandes altitudes y a través de largas distancias. 7tra fuente de n!cleos, aunque menos importante, la constituyen las erupciones volcnicas, cuyas part"culas de cenias ms pequeñas quedan
suspendidas en la atmósfera y son llevadas muy lejos del lugar de origen por las fuertes corrientes de aire.
$. L CO56'5*C785/ %uando una masa de aire alcana el punto de roc"o, comiena la condensación del vapor de agua de la atmósfera en forma de gotitas. La temperatura del aire a la cual se produce este proceso se conoce como temperatura de punto de rocío, que depende del grado de humedad, de la presión y de la temperatura del aire.
Las causas de la condensación pueden ser de diversos tipos& enfriamiento por radiación, enfriamiento por advección, mecla de masas de aire y enfriamiento por e1pansión adiabtica, siendo este !ltimo el que provoca la formación de masas nubosas de mayor cantidad. La condensación es ms fcil sobre n!cleos grandes que tengan cierta afinidad por el agua, como las part"culas de sal, por ejemplo. En estos casos, el vapor de agua puede empear a condensarse con una humedad relativa del ;42, que es un coeficiente bajo. %uando la humedad relativa es mayor, los corp!sculos pequeños también llegan a ser activos, aunque no tengan afinidad por el agua.
La !nica oportunidad de sobrevivir que tienen las gotitas primitivas es chocar unas con otras, incrementando as" su volumen, hasta el punto que, debido a su peso, ni las corrientes de aire ascendentes ni la evaporación puedan detener su ca"da al suelo, ya sea en forma de lluvia, nieve o granio.
>. 2<75C72L'* 37L7* - 2
>a hemos visto que una nube es el producto de un gran proceso de condensación, pero este fenómeno presenta tantas variedades y particularidades que el estudio de las nubes es cap"tulo independiente en la 9eteorolog"a moderna. -e considera que e1isten tres familias de nubes& las cumuliformes +c!mulos, las estratiformes +estratos y las cirriformes +cirros, dependiendo su formación de la velocidad y turbulencia de la corriente de aire ascendente. Esta nomenclatura est basada en los nombres latinos cirrus +cabello o bucle, stratus +allanado o e1tendido y cúmulus +c!mulo o montón. Las nubes cumuliformes obedecen a la presencia de fuertes corrientes de convección y rpidas elevaciones del aire, por lo que, generalmente, su base adquiere la forma llana, horiontal, mientras que su parte superior se desarrolla sin uniformidad, presentando c!pulas, promontorios y picachos que recuerdan a una /montaña de algodón/. Estas nubes adoptan gran variedad de tamaños y espesores. En cuanto a las estratiformes se originan cuando la corriente de aire ascendente es muy débil. La nube queda flotando sobre una capa de aire fr"o y queda cubierta por aire ms caliente, al producirse una inversión de temperatura. %omo el aire fr"o que est debajo no puede ascender, las corrientes de convección, debajo de la ona de inversión de temperatura, son muy débiles. 0l no poder elevarse, condensndose en forma de montaña a medida que va atravesando capas ms fr"as, estas nubes no alcanan gran espesor. -e e1tienden como un manto uniforme, a lo largo del cielo. ?o obstante, una nube estratiforme puede transformarse en cumuliforme si aumenta el viento, pues la turbulencia que se origina mecla las capas de aire y anula la ona de inversión de temperatura. @
Las nubes cirriformes estn compuestas por cristalitos de hielo y se forman a grandes alturas, en la parte ms elevada de las corrientes de convección. 0doptan formas filamentosas o fibrosas muy tenues y delicadas. %uando un estrato o un c!mulo da lugar a precipitaciones, ya sea en forma de nieve, lluvia o granio, se combina el nombre bsico de la nube con el término nimbus +nube de lluvia o tempestad.
?. :72O* 6' 504'*/
6e acuerdo con el 0tlas =nternacional de ?ubes, publicado en #A4B por la 7rganiación 9eteorológica 9undial +799, las nubes se clasifican en #$ formas caracter"sticas, o géneros, que se e1cluyen mutuamente.
;'5'
*74OLO C<C:'<7*:7C* 504'* L:*
%irros.
%i
%irrocumulos
%c
%irrostratos
%s
?ubes de aspecto filamentoso, no provocan precipitación. ?ubes de aspecto de glóbulos, no provocan precipitación. ?ubes con aspecto de velo, provocan el halo solar y lunar.
504'* '67* 0ltocumulos
0c
0ltoestratos
0s
?imbostratos
?s
%on forma de glóbulos, que no dan precipitación. Corman un manto que opaca al sol, no produce lluvias, provocan la corona solar y lunar. %apa nubosa gris de tipo estable que oculta al sol y provoca las precipitaciones de tipo continuas e intermitente.
504'* 4@* Estratocumulos -c
Dancos de nubes cumuliformes que producen lluvias ligeras continuas y llovinas.
Estratos
-t
%!mulos
%u
9anto de nubes grises que pueden provocar llovinas al espesarse mucho. ?ube aislada y densa, que se desarrolla verticalmente con protuberancias, no producen lluvias.
504'* 6' 6'*<
?ube densa y potente, de considerable desarrollo vertical que produce chubascos y tormentas eléctricas.
%ombinando los cuatro nombres fundamentales +cirros, c!mulos, estratos y nimbos, se obtienen los die tipos o géneros de nubes de la clasificación moderna, que también tiene en cuenta la altitud en que se forman. Esta designación est basada en la apariencia que presentan las nubes vistas desde el suelo.
Clasificación de las nubes por su altura/
Las nubes estn divididas en @ grandes grupos. %ada grupo depende de la altura a la que se encuentre la base de las nubes&
;<02O
L:0< 6' L 4*' 6' L* 504'* :72O 6' 504'* rópicos& B$$$)#F$$$m Latitudes medias& 4$$$)#G$$$m Hegion polar& G$$$)F$$$m
?UDE- 0L0-
rópicos& :$$$)F$$$m Latitudes medias& :$$$);$$$m Hegion polar& :$$$)@$$$m
?UDE- 9E6=0-
%irrus %irrostratus %irrocumulus 0ltostratus 0ltocumulus
rópicos& superficie):$$$m?UDE- D0I0- Latitudes medias& superficie) :$$$m Hegion polar& superficie):$$$m
-tratus -tratocumulus ?imbostratus ?UDE- %7? 6E-0HH7LL7 'EH=%0L rópicos& hasta los #:$$$m Latitudes medias& hasta los #:$$$m Hegion polar& hasta los #:$$$m
%umulus %umulonimbus
6escripción ;eneral Los cirros -e encuentran generalmente entre B.$$$ y #$.$$$ metros de altitud, o sea, hasta el l"mite apro1imado de la troposfera. Estas nubes altas estn constituidas por cristalitos de hielo y son transparentes. B
Los cirroestratos Estas nubes altas aparecen a unos F.$$$ metros de altitud. -e asemejan a un velo o manto continuo blanquecino, transparente, de aspecto fibroso o liso, que cubre total o parcialmente el cielo, pero sin ocultar el -ol o la Luna, en torno de los cuales producen el fenómeno óptico del halo. %omo los cirros, estas nubes también estn constituidas, principalmente, por cristalitos de hielo.
Los Cirroc+mulus Estas nubes altas se componen principalmente de cristales de hielo y se forman entre los 4$$$ a #G$$$ metros. 8arecen pequeñas bolas de algodón que usualmente se alinean en largas hileras. Los %irroc!mulus son normalmente blancos, pero a veces parecen grises. -i estas nubes cubren la mayor"a del cielo, se suele denominar /cielo enladrillado/ o /cielo escamado/.
Los altoestratos Estas nubes intermedias, cuyas bases se hallan de G.$$$ a @.$$$ metros de altitud, son como un velo o manto de color gris, a veces con tonalidades blancas y auladas. -us partes menos densas permiten ver el -ol y la Luna como manchas difusas de lu, como si fuera a través de un vidrio opaco. ;
Los altoestratos estn constituidos por gotitas de agua y cristalitos de hielo, conteniendo la mayor"a de veces gotas de lluvia y copos de nieve, por lo que producen precipitaciones de ese tipo. Llegan a alcanar grandes e1tensiones+varios centenares de Jilómetros y un espesor apreciable, a veces, de varios Jilómetros.
%omo esas nubes no producen el fenómeno óptico del halo, ello demuestra que aunque contengan cristalitos de hielo, éstos se encuentran muy desiguales y opacos, por lo que la refracción de la lu es totalmente irregular.
Los altoc+mulos -on también de la clase de nubes intermedias, siendo su altura de base unos G.$$$ metros. Estn, al menos en su mayor parte, constituidas por gotitas de agua, aunque, a muy bajas temperaturas, pueden formarse cristalitos de hielo que, si caen, pueden originar fenómenos ópticos como el halo, parhelios y columnas luminosas. Keneralmente aparecen en bancos o mantos de nubes en forma globular, como si se tratasen de balas de algodón o grandes pastillas, distribuidas en una o dos direcciones bien marcadas, cual enlosado celeste. 0lgunas veces toman otras formas. %asi siempre tienen vigorosas partes sombreadas, aunque su color ms corriente es una mecla de blanco y gris. F
Los estratoc+mulos La altura de base de estas nubes bajas es de unos #.4$$ metros. -e presentan en capas o bancos de color gris y blanquecino, con l"mites definidos. Keneralmente forman fajas paralelas de gran e1tensión. Estn constituidas por gotitas de agua.
Los nimboestratos ambién pertenecen a la serie de nubes bajas. -u base se encuentra a una altitud de alrededor los #.:$$ metros. -on mantos nubosos propios del tiempo de lluvia. -on de color gris, frecuentemente oscuros. -u espesor es siempre lo suficientemente grueso para ocultar el -ol. -u aspecto queda borroso o enturbiado por la ca"da de la lluvia o nieve. Los nimboestratos estn constituidos por gotitas de agua y gotas de lluvia, aunque muchas veces también contienen cristalitos de hielo y copos de nieve.
Los estratos -on nubes bajas que se presentan en forma de largas fajas horiontales de color humo o grisceo y son muy parecidas a los nimboestratos, aunque no estn relacionados con lluvias o nevadas. -on mantos muy uniformes, parecidos a la niebla, por lo que vulgarmente se las conoce como /nieblas altas/. -u altitud es A
siempre muy baja, originndose desde alturas cercanas al suelo hasta unos F$$ metros. -e la considera nube de buen tiempo y est integrada por gotitas de agua y aparece frecuentemente por las mañanas en las onas montañosas.
Los c+mulos Estas nubes tienen generalmente una base llana y horiontal que se halla a una altitud de F$$ a #.$$$ metros. -e presentan en conglomerados sueltos, de color blanco, brillantes cuando estn iluminados por el -ol, y con una base un poco oscura. -e desarrollan verticalmente en forma de c!pulas, prominencias o torres, siendo la parte superior muy semejante a una coliflor. Estn compuestos por gotitas de agua, aunque se pueden formar cristalitos de hielo a partir de temperaturas inferiores a $ %.
Los c!mulos son conocidos como +nubes de buen tiempo. Estas nubes deben principalmente su origen a las corrientes ascendentes del aire cargado de vapor de agua y se desarrollan a temperaturas altas en los pa"ses templados, especialmente en verano. Empiean a nacer, por lo com!n poco después de la salida del -ol, creciendo en n!mero y volumen hasta las horas ms clidas del d"a, para disminuir y declinar al atardecer, en que se e1tienden en fajas horiontales y luego desaparecer al cerrar la noche. #$
Este tipo de nubes se puede presentar simultneamente en varias etapas de su desarrollo vertical, por lo que adoptan infinidad de tamaños, que dependen de su génesis y de la importancia de las corrientes de convección.
Los cumulonimbos -on nubes bajas de gran desarrollo vertical, con una base a poca altitud +unos F$$ metros del suelo, y cuya altura llega algunas veces hasta los A.$$$ y #$.$$$ metros, es decir, toda la altura de la troposfera. -u base horiontal, que alcana tonalidades muy oscuras, puede ocupar hasta G$ Jm de ancho. -u parte superior es generalmente aplanada y en forma de /yunque/. -u aspecto amenaador y el que producan grandes tormentas de lluvia y granio, acompañadas de rayos y truenos, hace que se las conoca como /nubes de tormenta/.
Los cumulonimbos estn constituidos por gotitas de agua, cristales de hielo, gotas de lluvia y, la mayor parte de las veces, copos de nieve, granio y pedrisco. -uelen presentarse aisladamente o en filas en forma de muralla. 6e todos estos géneros de nubes que hemos descrito puede caer alguna forma de precipitación, pero sólo suelen llegar al suelo las de los altoestratos y de los cumulonimbus, productores de las grandes lluvias y nevadas, as" como las de los nimboestratos.
'species de nubes 6entro de los die géneros de nubes mencionados e1isten una infinidad de variantes y formas, que se conocen como especies. Las ms importantes son las siguientes& Nubes onduladas.- que se originan en el l"mite de separación de dos capas de aire de distintas condiciones +dirección, temperatura y humedad. Esta variedad de nubes se designa añadiendo a la denominación fundamental el calificativo undulatus, como /cirroc!mulos undulatus/ y /altoc!mulos undulatos/. Nubes lenticulares.- que presentan la forma de lenteja o almendra, generalmente muy alargadas, y con los contornos bien definidos y a veces irisados. -e identifican ## por adicción del adjetivo lenticularis, como /altoestratos lenticularis/, /estratoc!mulos lenticularis/, etc. %asi siempre se mueven paralelas a las cordilleras. Nubes mamelonadas.- que penden de la parte inferior de nubes oscuras como bolsas colgantes. -e les añade el adjetivo mammatus, como /c!mulos mammatus/.
Nubes desgarradas.- que se desprenden en forma de jirones irregulares de los estratos y de los c!mulos. -e denominan fractus +roto, como /fractoc!mulos/ y /fractoestratos/. Nubes uncinadas.- que son las terminadas en forma de gancho. -e les aplica el apelativo uncinatus +que tiene garra o garfio, como /cirros uncinatus/. Nubes almenadas.- que presentan en su parte superior protuberancias cumuliformes a modo de torres, por lo que se las distingue con el calificativo castelanus +en castillo, como /altoc!mulos castellanus/ y /cirroc!mulos castellanus/. Nubes nebulosas.- que corresponden a los estratos o cirroestratos que tienen el aspecto de velo nebuloso, sin presentar detalles aparentes. -e denominan con el calificativo de nebulosus, como /cirroestratos nebulosus/ y /estratos nebulosus/.
2articularidades y variantes de los c+mulos. 7tras especies muy curiosas son las presentadas por el género de los c!mulos. Estas nubes pueden degenerar en /estratoc!mulos vesperalis/ +al atardecer, que sólo tienen de com!n con el estratoc!mulos ordinario su disposición en bandas horiontales. %on tiempo ventoso, o en proceso de reevaporiación, los c!mulos se desgajan en nubes ms pequeñas de poco grueso, con bordes irregulares, dando lugar a los ya mencionados /fractoc!mulos/. 8or otra parte, algunos c!mulos pueden llegar a alcanar un espesor o altura muy apreciable, con grandes protuberancias en forma de coliflor, formando lo que se denomina /c!mulos congestus/ +amontonado, acumulado, que evidencia la e1istencia de una corriente vertical de aire muy vigorosa o penetrante. Estas nubes, en condiciones especiales, pueden llegar a convertirse en cumulonimbos. 0lgunas veces, en su movimiento ascendente, la cima del /c!mulos congestus/ se detiene, momentneamente, en niveles que por efecto de discontinuidades térmicas del aire le son dif"ciles de atravesar, y all" se e1tiende horiontalmente, dando lugar al nacimiento de pequeños bancos de estratoc!mulos o de altoc!mulos, antes de proseguir su ascensión. %on frecuencia, al llegar a capas de aire con alto contenido de humedad, éstas se elevan a causa del empuje dinmico del /c!mulos congestus/ y se originan velos lenticulares o nubes pequeñas en forma de capuchón +pileus, de vida ef"mera. Muedan situados a poca altura de los pinculos de los c!mulos o unidos a éstos.
-eg!n su tamaño, los c!mulos se llaman húmilis +humildes cuando son de pequeño desarrollo3 mediocris +mediocres si presentan ya algunas protuberancias3 y congestus +amontonado cuando sus altas c!pulas tienen todo el aspecto de una #: gran coliflor. En cuanto a los cumulonimbos, se denominan calvus +calvos cuando carecen de parte superior cirruforme, y capillatus +cabelludo en el caso contrario.
B. LO* *7*:'* 504O*O*/ Las nubes descritas individualmente no estn distribuidas al aar, arbitrariamente en el conjunto de la atmósfera, sino que su formación obedece a diferentes perturbaciones meteorológicas, dando lugar a una nubosidad caracter"stica para cada caso y estn asociadas entre s" de un modo general. Las nubes se presentan, pues, agrupadas en conjuntos denominados sistemas nubosos. El tamaño de un sistema var"a entre @$$ y G.$$$ Jm de dimetro y seg!n sus caracter"sticas, los sistemas nubosos principales se dividen en depresionarios, tempestuosos y fijos
'l sistema depresionario -u forma casi corresponde a un sistema tipo. 0compañan a las borrascas y se presentan organiados con regularidad. 8ueden producir grandes chubascos, en el caso de constar su n!cleo con un intenso banco de nimboestratos. En caso contrario, al faltar un verdadero n!cleo de lluvia, sólo se producen llovinas.
'l sistema tempestuoso %arecen de la regularidad de los depresionarios. -on mucho ms incoherentes, caracter"sticos de las tormentas. En ellos el cuerpo apenas est representado o falta del todo, meclndose los claros con nubes de todas clases y altitudes, por lo que se le conoce como /aspecto caótico del cielo/. En cambio, la cola est mucho ms desarrollada que en los sistemas depresionarios, meclndose con el cuerpo, casi formando un solo conjunto. Los sistemas de este tipo evolucionan rpidamente, hasta el e1tremo de que son dif"ciles de identificar en cartas del tiempo. 8resentan gradientes térmicos anormales y coinciden con n!cleos de variación de la presión atmosférica.
'l sistema fi!o
Est relacionado casi siempre con los grandes anticiclones o con sus dorsales. -on anchos bancos de estratoc!mulos en invierno, y onas de nubes convectivas en verano.
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géneros y especies, hay que determinar también su cantidad, su altura y su movimiento.
%omo hemos visto, los géneros de nubes se clasifican mediante un s"mbolo formado por dos letras, de acuerdo con las resoluciones de la %onferencia 9eteorológica de 'arsovia de #AG4. -in embargo, también e1isten dibujos para representar a las ms importantes. En cuanto a la cantidad de nubes se la llama nubosidad , que se denomina total si el cielo est enteramente cubierto, y parcial si sólo lo est una parte o fracción. Esa fracción se e1presa en octavos, de manera que el $ corresponde a un cielo completamente despejado y el F a uno totalmente cubierto. La nubosidad e1istente se determina a ojo, agrupando con la imaginación a las nubes e1istentes en una ona y calculando el espacio que ocupar"an juntas. Este método se justifica por la rapide con que suele cambiar la nubosidad.
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%uando la atmósfera es inestable hasta gran altitud y su contenido de humedad elevado, se desarrollan las nubes convectivas, que crecen rpidamente una ve iniciado el proceso de condensación. El término convección, se utilia para e1presar la transferencia de calor, o de alguna otra propiedad, por medio de movimientos verticales. %uando éstos son horiontales, los meteorólogos utilian el vocablo advección.
En grandes masas de aire muy inestable, donde el gradiente vertical de temperatura es grande, las pequeñas masas o parcelas de aire, a medida que ascienden se hacen ms livianas que el aire circundante, debido a que la diferencia de temperatura entre la parcela y el medio que la rodea aumenta con la altitud. -iempre que esta condición persista, el aire de la nube sigue elevndose con velocidad creciente. En algunos casos, esta diferencia de temperatura contin!a en aumento aun a ms de #$.$$$ metros, por encima de la troposfera, y el aire de la #@
nube puede ser ms clido que el aire que la rodea en las capas bajas de la estratosfera. 6e esto se desprende que se denomina gradiente vertical de temperatura a la medición del decrecimiento de temperatura por unidad de altura. Es positivo cuando la temperatura decrece con la altitud y negativo cuando la misma aumenta. Una parcela de aire de nube que asciende a raón de B$ metros por minuto al nivel de la base de la nube, situada a unos #.4$$ metros de altura, por ejemplo, puede alcanar velocidades ascensionales del orden de los #.4$$ metros por minuto, cuando llegue a los F.$$$ metros. 6e este modo, pequeños c!mulos crecen velomente, adquiriendo gran volumen, hasta convertirse en c!mulos congestus. -i las corrientes de convección son muy penetrantes, terminan por convertirse en cumulonimbos o nubes de tormenta.
%irculación general del aire dentro de un cumulonimbos
8ara un observador casual, las activas nubes convectivas en pleno desarrollo pueden parecerle una masa confusa y entremeclada de corrientes de aire sin relación entre s", pero los minuciosos estudios llevados a cabo en los !ltimos años con aviones especialmente equipados, satélites, radares y otros equipos, han demostrado que no es as", por lo que tienen que revisarse muchos de los conceptos contenidos en los antiguos manuales de 9eteorolog"a.
Las clulas de tormenta -eg!n estudios llevados a cabo por el americano Dyers y colaboradores, llegaron a la conclusión de que las tormentas estn compuestas por una o varias células, teniendo cada una un ciclo de vida bien definido. 6urante la primera etapa, el movimiento del aire es casi enteramente ascendente, por lo que la mayor parte del aire que constituye la nube proviene de las #4
capas situadas por debajo de la base de la misma. ?o obstante, también se produce aporte de aire, a través de los lados de la nube. 9ientras dura esta fase de convección, conocida como etapa cumuliforme, la nube crece rpidamente y la velocidad ascendente va en aumento.
El desarrollo de la nube va acompañado por el crecimiento de los elementos de precipitación. %uando estos elementos son lo suficiente grandes, su peso influye en el proceso, pues ejercen suficiente resistencia al ascenso como
para obligar a una parte del aire de la nube a iniciar el descenso. Este se considera el comieno de la etapa de madurez . Una ve nacida la corriente descendente, la misma se acelera rpidamente, y al enfriarse el aire por la evaporación de la precipitación, adquiere mayor densidad y peso que el aire e1terior de la nube. Esta situación favorece la aceleración de bajada del aire de la nube.
6urante esa etapa de madurez , los movimientos verticales, tanto ascendentes como descendentes, son muy vigorosos. Una parte de la nube se eleva a gran velocidad mientras que, al mismo tiempo, otra parte de ella, cada ve de mayor tamaño, desciende con gran "mpetu. En esta fase, una tormenta se caracteria por la m1ima precipitación, ya sea en forma de lluvia, granio, etc., por efectos eléctricos, truenos y rfagas de aire en las capas cercanas al suelo. 0 medida que la corriente descendente crece dentro de la nube, disminuye gradualmente la energ"a proporcionada por la corriente ascendente. %uando toda la nube est constituida por aire descendente, la tormenta alcana su fase final., llamada etapa de disipación. En ese momento, tanto la intensidad de la turbulencia como la precipitación y la actividad eléctrica han quedado a la ms baja actividad. odo lo que queda es una gran masa vellosa de nubes que comiena a evaporarse con celeridad. #B
-e supone que cada célula tiene un dimetro de varios Jilómetros y dura algo menos de una hora. 0 pesar de ello, una tormenta de gran intensidad puede estar compuesta por muchas células, cada una de ellas en diferente fase de desarrollo. %uando una célula se disipa otra nueva se forma, por lo que una tormenta puede durar muchas horas.
