En meteorología, una nube es un aerosol que consiste en una masa visible de diminutas gotas líquidas, cristales congelados u otras partículas suspendidas en la atmósfera de un cuerpo planetario. Las gotitas y los cristales pueden estar compuestos por agua u otros productos químicos. Hablemos de las nubes. (Ver: Cosmología Griega).
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¿Qué son las nubes?
En la Tierra, las nubes se forman como resultado de la saturación del aire cuando se enfría hasta su punto de rocío, o cuando obtiene suficiente humedad (generalmente en forma de vapor de agua) de una fuente adyacente para elevar el punto de rocío a la temperatura ambiente. Se ven en la homósfera de la Tierra (que incluye la troposfera, la estratosfera y la mesosfera). La nefología es la ciencia de las nubes, que se lleva a cabo en la rama de física de nubes de la meteorología.
Hay dos métodos para nombrar a las nubes en sus respectivas capas de la atmósfera: latín y común. Los tipos de nubes en la troposfera, la capa de la atmósfera que se encuentra más cercana a la superficie de la Tierra, tienen nombres latinos debido a la adaptación universal de la nomenclatura de Luke Howard. Formalmente propuesto en 1802, se convirtió en la base de un moderno sistema internacional que divide las nubes en cinco formas físicas que aparecen en cualquiera de los tres niveles de altitud (antes conocidos como étages).
Estos tipos físicos, en orden ascendente aproximado de actividad convectiva, incluyen láminas estratiformes, mechones y parches cirriformes, capas estratocumuliformes (estructuradas principalmente en forma de rollos, ondulaciones y parches), montones cumuliformes y montones cumulonimbiformes muy grandes que a menudo muestran una estructura compleja.
Las formas físicas se dividen por el nivel de altitud en diez géneros básicos. Los nombres latinos de los géneros de alto nivel aplicables llevan un prefijo cirro, y se añade un prefijo alto a los nombres de los géneros, tipos de nivel medio. La mayoría de los géneros pueden subdividirse en especies y luego en variedades. Una nube estratiforme muy baja que se extiende hasta la superficie de la Tierra recibe el nombre común de niebla, pero no tiene nombre latino.
Dos nubes cirriformes que se forman más arriba en la estratosfera y la mesosfera tienen nombres comunes para sus tipos principales. Se ven con poca frecuencia, sobre todo en las regiones polares de la Tierra. Se han observado nubes en las atmósferas de otros planetas y lunas en el Sistema Solar y más allá. Sin embargo, debido a sus diferentes características de temperatura, a menudo se componen de otras sustancias como el metano, el amoníaco y el ácido sulfúrico, así como del agua.
Tomadas en su conjunto, las nubes homosféricas pueden ser clasificadas por forma y nivel para derivar los diez géneros troposféricos, la niebla que se forma a nivel de superficie, y los dos tipos principales adicionales por encima de la troposfera. El género cúmulo incluye tres especies que indican el tamaño vertical. Las nubes con suficiente extensión vertical para ocupar más de un nivel de altitud se clasifican oficialmente como de nivel bajo o medio de acuerdo con el rango de altitud en el que se forman inicialmente. Sin embargo, también se clasifican más informalmente como de varios niveles o verticales.
Tipos de nubes
Según el Atlas Internacional de Nubes de la Organización Meteorológica Mundial, existen más de 100 tipos de nubes. Pero aunque hay tantas variaciones, cada una de ellas se puede dividir en uno de diez tipos básicos dependiendo de su forma general y altura en el cielo. Divididas por su altura en el cielo están los diez tipos de nubes:
- Nubes de bajo nivel (cúmulos, estratos, estratos, estratocúmulos) que se encuentran por debajo de los 6,500 pies;
- Nubes medias (altocúmulos, nimbostratos, altostratos) que se forman entre 6,500 y 20,000 pies;
- Nubes de alto nivel (cirros, cirros, cirrocúmulos, cirrostratos) que se forman por encima de los 20.000 pies;
- Y cumulonimbos que se elevan a través de la atmósfera baja, media y alta.
Si está interesado en observar las nubes o simplemente tiene curiosidad por saber qué nubes están sobre la superficie, siga leyendo para saber cómo reconocerlas y qué tipo de clima puede esperar de cada una de ellas.
Cúmulo
Los cúmulos son las nubes que aprendiste a dibujar a una edad temprana y que sirven como símbolo de todas las nubes (al igual que el copo de nieve simboliza el invierno). Sus puntas son redondeadas, abultadas y de un blanco brillante a la luz del sol, mientras que sus fondos son planos y relativamente oscuros.
Cuándo lo verás
El cúmulo se desarrolla en días claros y soleados cuando el sol calienta el suelo directamente debajo (convección diurna). Aquí es donde recibe su apodo de cúmulo de “buen tiempo”. Aparece al final de la mañana, crece y luego desaparece hacia la noche.
Estrato
El estrato cuelga bajo en el cielo como una capa plana, sin rasgos distintivos y uniforme de nube grisácea. Se parece a la niebla que abraza el horizonte (en lugar de la tierra).
Cuándo lo verás
Los estratos se observan en los días nublados y se asocian con una ligera niebla o llovizna.
Estratocúmulo
Si se toma un cuchillo imaginario y se extienden las nubes de cúmulos juntos a través del cielo, pero no en una capa lisa (como un estrato), se obtienen nubes de estratocúmulos bajos, hinchados, grisáceos o blanquecinos que ocurren en parches con cielo azul visible en el medio. Cuando se observan desde abajo, los estratocúmulos tienen una apariencia de panal de abeja oscuro.
Cuándo lo verás
Es probable que vea estratocúmulos en los días más nublados. Se forman cuando hay una convección débil en la atmósfera.
Altocúmulo
Las nubes de altocúmulos son las nubes más comunes de la atmósfera media. Los reconocerás como manchas blancas o grises que salpican el cielo en grandes masas redondeadas o están alineadas en bandas paralelas. Se parecen a la lana de oveja o a las escamas del pez caballa; de ahí sus apodos “lomos de oveja” y “cielos de caballa”.
Separando Altocúmulos y Estratocúmulos
El altocúmulo y el estratocúmulo son a menudo erróneos. Además de que el altocúmulo está más alto en el cielo, otra manera de distinguirlos es por el tamaño de sus montículos de nubes individuales. Coloque su mano hacia el cielo y en la dirección de la nube; si el montículo es del tamaño de su pulgar, es altocúmulo. (Si está más cerca del tamaño de un puño, probablemente sea estratocúmulo.)
Cuándo lo verás
Los altocúmulos a menudo se observan en mañanas cálidas y húmedas, especialmente durante el verano. Pueden indicar que las tormentas eléctricas se produzcan más tarde en el día. También puede verlos por delante de los frentes fríos, en cuyo caso señalan el inicio de temperaturas más frías.
Nimbostratos
Las nubes de Nimbostratus cubren el cielo en una capa gris oscura. Pueden extenderse desde las capas baja y media de la atmósfera y son lo suficientemente gruesas como para tapar el sol. (Ver: Cómo la luna afecta a las Mareas).
Cuándo lo verás
Nimbostratos es la quinta esencia de la nube de lluvia. Lo verá siempre que llueva o nieve constante (o que se prevea que caiga) sobre un área extensa.
Altostratos
Los Altostratos aparecen como hojas de nubes de color gris o gris azulado que cubren parcial o totalmente el cielo en los niveles medios. A pesar de que cubren el cielo, normalmente se puede ver el sol como un disco débilmente iluminado detrás de ellos, pero no hay suficiente luz para proyectar sombras en el suelo.
Cuándo lo verás
Los Altostratos tienden a formarse antes de un frente caliente u ocluido. También puede ocurrir junto con cúmulos en un frente frío.
Cirrocúmulo
Las nubes de cirrocúmulos son pequeñas manchas blancas de nubes, a menudo dispuestas en filas que viven a grandes alturas y están hechas de cristales de hielo. Llamadas “nubes”, los montículos de nubes individuales de cirrocúmulos son mucho más pequeños que los de altocúmulos y estratocúmulos, y a menudo parecen granos.
Cuándo lo verás
Las nubes de cirrocúmulos son raras y de vida relativamente corta, pero las verás por convección.
Cirrostratos
Las nubes de Cirrostratus son nubes transparentes y blanquecinas que cubren casi todo el cielo. Una muestra muerta de la distinción del cirrostrato es buscar un “halo” (un anillo o círculo de luz) alrededor del sol o de la luna.
Cuándo lo verás
El Cirrostratus indica que hay una gran cantidad de humedad en la atmósfera superior. También se asocian generalmente con acercarse a frentes cálidos.
Cirrus
Como su nombre (que en latín significa “rizo de pelo”) sugiere, los cirros son hebras finas, blancas y delgadas de nubes que cruzan el cielo. Debido a que las nubes de cirros por encima de los 20.000 pies (6.000 m) -una altitud donde existen bajas temperaturas y bajo vapor de agua- están formadas por diminutos cristales de hielo en lugar de gotitas de agua.
Cuándo lo verás
Los cirros típicamente ocurren en buen tiempo. También pueden formarse por delante de frentes cálidos y tormentas a gran escala como noreste, ciclones tropicales… ¡así que verlos también puede indicar que las tormentas pueden venir pronto!
Cumulonimbo
Las nubes de cumulonimbos son una de las pocas nubes que se extienden por las capas baja, media y alta. Se asemejan a los cúmulos de donde crecen, excepto que se elevan en torres con porciones superiores abultadas que parecen coliflor. Las cimas de las nubes de cumulonimbos siempre se aplastan en forma de yunque o pluma. Sus fondos son a menudo nebulosos y oscuros.
Cuándo lo verás
Las nubes de cumulonimbos son nubes de tormenta, así que si usted ve una, puede estar seguro de que hay una amenaza cercana de clima severo (períodos cortos pero fuertes de lluvia, granizo, y posiblemente hasta tornados).
https://www.youtube.com/watch?v=4zosBtNDj14
Formación de las nubes
Las nubes se forman cuando el vapor de agua invisible en el aire se condensa en gotas de agua visibles o cristales de hielo. Hay agua a nuestro alrededor todo el tiempo en forma de pequeñas partículas de gas, también conocidas como vapor de agua. También hay partículas diminutas flotando en el aire, como sal y polvo, que se denominan aerosoles.
El vapor de agua y los aerosoles chocan constantemente entre sí. Cuando el aire se enfría, parte del vapor de agua se adhiere a los aerosoles cuando chocan – esto es condensación. Eventualmente, se forman gotas de agua más grandes alrededor de las partículas del aerosol, y estas gotas de agua comienzan a pegarse con otras gotas, formando nubes.
Las nubes se forman cuando el aire está saturado y no puede contener más vapor de agua, esto puede suceder de dos maneras:
- La cantidad de agua en el aire ha aumentado -por ejemplo, a través de la evaporación- hasta el punto de que el aire ya no puede contener más agua.
- El aire se enfría hasta su punto de rocío – el punto donde se produce la condensación – y el aire no puede retener más agua.
Cuanto más caliente es el aire, más vapor de agua puede contener. Las nubes se producen generalmente por condensación, a medida que el aire sube se enfría, y la reducción de la temperatura del aire disminuye su capacidad para retener el vapor de agua, de modo que se produce la condensación. La altura a la que se alcanza el punto de rocío y se forman las nubes se denomina nivel de condensación.
¿Qué causa la formación de nubes?
- Calentamiento de la superficie: Esto ocurre cuando el suelo es calentado por el sol, que calienta el aire en contacto con él y lo hace salir. Las columnas ascendentes se denominan a menudo térmicas. El calentamiento de la superficie tiende a producir cúmulos de nubes.
- Topografía o forzamiento orográfico: La topografía – o la forma y características del área – pueden causar la formación de nubes. Cuando el aire se ve forzado a elevarse sobre una barrera de montañas o colinas, se enfría a medida que se eleva. Las nubes en capas a menudo se producen de esta manera.
- Frontal: Las nubes se forman cuando una masa de aire caliente se eleva sobre una masa de aire frío y denso sobre grandes áreas a lo largo de los frentes. Un ‘frente’ es el límite entre el aire caliente y húmedo y el aire más frío y seco.
- Convergencia: Las corrientes de aire que fluyen desde diferentes direcciones se ven forzadas a subir donde fluyen juntas o converger. Esto puede causar cúmulos de nubes y condiciones de lluvia.
- Turbulencia: Un cambio repentino en la velocidad del viento con altura creando remolinos turbulentos en el aire.
La variedad de formas en que se pueden formar las nubes y la naturaleza variable de la atmósfera dan como resultado una enorme variedad de formas, tamaños y texturas de nubes. Para obtener más información sobre los diferentes tipos de nubes y cómo identificarlas, lea nuestra guía de detección de nubes.
https://www.youtube.com/watch?v=47NldxmwNXI
Nubes artificiales
Un homogenitus, nube antropogénica o artificial, es una nube inducida por la actividad humana. Aunque generalmente las nubes que cubren el cielo tienen un origen natural, desde el comienzo de la Revolución Industrial, el uso de combustibles fósiles y vapor de agua y otros gases emitidos por las centrales nucleares, térmicas y geotérmicas producen alteraciones significativas de las condiciones climáticas locales. Estas nuevas condiciones atmosféricas pueden mejorar la formación de nubes. (Ver: Quien creo o como surgió el universo)
Se han propuesto varios métodos para crear y utilizar este fenómeno climático. También se han llevado a cabo experimentos para varios estudios. Por ejemplo, los científicos rusos han estado estudiando nubes artificiales durante más de 50 años. Pero, con mucho, el mayor número de nubes antropogénicas son las estelas de los aviones (senderos de condensación) y las de los cohetes.
Proceso de generación
La clasificación internacional de nubes divide los diferentes géneros en tres grupos principales de nubes según su altitud:
- Nubes altas
- Nubes medias
- Nubes bajas
Las nubes de homogenito serán generadas por diferentes fuentes en esos diferentes niveles.
Alto nivel de homogeneidad
A pesar de que los tres géneros de nubes altas, Cirrus, Cirrocumulus y Cirrostratus, se forman en la parte superior de la troposfera, lejos de la superficie terrestre, pueden tener un origen antropogénico. En este caso, el proceso que provoca su formación es casi siempre el mismo: el vuelo de aviones comerciales y militares. Los productos de escape de la combustión del queroseno expulsado por los motores proporcionan vapor de agua a esta región de la troposfera.
Además, el fuerte contraste entre el aire frío de las capas de alta troposfera y el aire caliente y húmedo expulsado por los motores de los aviones provoca una rápida sublimación del vapor de agua que forma pequeños cristales de hielo. Este proceso también se ve favorecido por la presencia de abundantes núcleos de condensación producidos como resultado de la combustión.
Estas nubes son comúnmente conocidas como senderos de condensación (contrails) y son inicialmente nubes de cirros lineales que podrían ser llamadas Cirrus homogenitus (Cia). Debido a la gran diferencia de temperatura entre el aire extraído y el aire ambiente, se generan procesos de convección a pequeña escala. Estos procesos favorecen la evolución de las estelas de condensación a Cirrocumulus homogenitus (Cca).
Dependiendo de las condiciones atmosféricas en la parte superior de la troposfera, donde el avión está volando, estas nubes altas desaparecen rápidamente o persisten. Cuando el aire está seco y estable, el agua se evapora rápidamente dentro de las estelas y sólo puede observarse a varios cientos de metros del avión. Por otro lado, si la humedad es lo suficientemente alta, existe una sobresaturación de hielo y los homogenitos se ensanchan y pueden existir durante horas.
En este último caso, dependiendo de las condiciones del viento, el CCA puede evolucionar a Cirrus homogenitus (aCi), o Cirrostratus homogenitus (Csa). La existencia y persistencia de estos tres tipos de nubes antropogénicas altas puede indicar la aproximación de la estabilidad del aire. En algunos casos, cuando hay una gran densidad de tráfico aéreo, estos altos homogenitos pueden inhibir la formación de nubes altas naturales, porque las estelas captan la mayor parte del vapor de agua.
Homogenito medio
Las capas intermedias de la troposfera son las regiones con menor influencia de la actividad humana. Esta región está lo suficientemente alejada de la superficie como para no verse afectada por las emisiones de la superficie. Además, los vuelos comerciales y militares sólo cruzan esta región durante las maniobras de ascenso o descenso. Además, en esta región existen dos tipos de nubes con una gran extensión horizontal: Nimbostratus y Altostratus, que no pueden proceder de la actividad humana.
En consecuencia, se supone que no hay nubes antrópicas de estos dos géneros. Sin embargo, lo que puede ocurrir es que se mejore el Nimbostratus o Altostratus existente debido al vapor de agua adicional o a los núcleos de condensación emitidos por una planta de energía térmica, por ejemplo.
Las únicas nubes antrópicas que existen en la región media de la troposfera son Altocumulus homogenitus (Aca) de las estelas de esta región.
Bajo nivel de homogeneidad
La parte más baja de la atmósfera es la región con mayor influencia de la actividad humana en la emisión de vapor de agua, aire caliente y núcleos de condensación. Cuando la atmósfera es estable, la contribución adicional del aire caliente y húmedo de las emisiones mejora la formación de niebla o capas de Stratus homoogenitus (Sth).
Si el aire no es estable, este aire caliente y húmedo emitido por las actividades humanas crea un movimiento convectivo que puede alcanzar el nivel de condensación elevado produciendo una nube de cúmulos antrópicos o Cumulus homogenitus (Cuh). Este tipo de nubes también pueden observarse sobre el aire contaminado que cubre algunas ciudades o zonas industriales en condiciones de alta presión.
Los Stratocumulus homogenitus (Sch) son nubes antrópicas que pueden formarse debido a la evolución de Sth si la atmósfera es ligeramente inestable o de Cuh si la atmósfera es estable.
Finalmente, Cumulonimbus (Cb) presenta un desarrollo vertical tan grande que sólo en algunos casos particulares pueden ser creados por causas antrópicas. Por ejemplo, los grandes incendios forestales pueden dar lugar a la formación de pirocúmulos que pueden evolucionar hasta convertirse en nubes de Pyrocumulonimbus y las explosiones nucleares producen nubes de hongos.
Experimentos
Las nubes antropogénicas pueden ser generadas en laboratorio o in situ para estudiar sus propiedades o utilizarlas para otros fines. Una cámara de nubes es un ambiente sellado que contiene un vapor supersaturado de agua o alcohol. Cuando una partícula cargada (por ejemplo, una partícula alfa o beta) interactúa con la mezcla, el fluido se ioniza. Los iones resultantes actúan como núcleos de condensación, alrededor de los cuales se formará una niebla (porque la mezcla está en el punto de condensación).
La siembra de nubes, una forma de modificación del clima, es el intento de cambiar la cantidad o tipo de precipitación que cae de las nubes, mediante la dispersión de sustancias en el aire que sirven como condensación de nubes o núcleos de hielo, que alteran los procesos microfísicos dentro de la nube. La intención habitual es aumentar las precipitaciones (lluvia o nieve), pero la supresión del granizo y la niebla también se practica ampliamente en los aeropuertos.
Se han realizado numerosos experimentos con estos dos métodos en la troposfera. A mayores altitudes, la NASA estudió la inducción de nubes noctilucentes en 1960 y 2009. En 1984, satélites de tres naciones participaron en un experimento de nubes artificiales como parte de un estudio de vientos solares y cometas. Un satélite europeo liberó y encendió bario y óxido de cobre a 43.000 millas en el espacio para crear una pluma malva y verde de 2.000 millas visible durante 22 minutos. Era parte de un estudio de los campos magnéticos y eléctricos.
Los planes para crear nubes artificiales sobre los torneos de fútbol en Oriente Medio fueron sugeridos en 2011 como una forma de ayudar a sombrear y enfriar la Copa Mundial de la FIFA 2022 de Qatar. (Ver: Curiosidades del Planeta Mercurio)
Etimología
El origen del término nube se encuentra en el antiguo clud inglés o clod, que significa colina o macizo rocoso. Alrededor de principios del siglo XIII, la palabra llegó a ser utilizada como metáfora de las nubes de lluvia, debido a la similitud en apariencia entre una masa de roca y un cúmulo de nubes en montones. Con el tiempo, el uso metafórico de la palabra sustituyó al antiguo weolcan inglés, que había sido el término literal para nubes en general.
Aristóteles y Teofrasto
Los estudios de nubes antiguas no se realizaron de forma aislada, sino que se observaron en combinación con otros elementos meteorológicos e incluso con otras ciencias naturales. Hacia el año 340 a.C. el filósofo griego Aristóteles escribió Meteorológica, una obra que representaba la suma del conocimiento de la época sobre las ciencias naturales, incluyendo el tiempo y el clima.
Por primera vez, las precipitaciones y las nubes de las que cayeron fueron llamadas meteoros, la cual proviene de la palabra griega meteoros, que significa “alto en el cielo”. De esa palabra surgió el término moderno meteorología, el estudio de las nubes y el clima. Meteorológica se basaba en la intuición y la observación simple, pero no en lo que ahora se considera el método científico. Sin embargo, fue el primer trabajo conocido que intentó tratar una amplia gama de temas meteorológicos.
