Particularidades de las nubes

En la sección de "Bases" se explicaron los distintos géneros de nubes. Las nubes se clasifican en 4 grupos dependiendo de la altura de la base y de su grosor. Veremos aquí  los tipos de nubes en una escala más detallada y nos centraremos en sus particularidades.

Los distintos tipos de nubes y sus precipitaciones: una visión global

La Troposfera (laparte baja de la atmósfera, donde es posible la vida) puede dividirse virtualmente en 3 niveles: el nivel bajo, el nivel medio y el nivel alto. Estos niveles se definen de manera aproximada y dependen de la altitud considerada. En Europa se ha comprobado que las nubes bajas se forman a altitudes de hasta 2 km, mientras que las nubes de nivel medio se extienden hasta los 6 km. Las nubes más altas se encuentran a altitudes que alcanzan los 12 km.

clouds in the troposhere

1. Las distintas nubes de la troposfera. St: Estratos, Sc: Estratocúmulos, Nb: Estratonimbos; Ac: Altocúmulos, As: Altoestratos; Ci: Cirros, Cs: Cirroestratos, Cc: Cirrocúmulos; Cu: Cúmulos, Cb: Cumulonimbos.
Autor: J. Gourdeau. ¡Pincha para ampliar! (75 K).

Algunas nubes precipitan, pero otras no lo hacen. Sólo los Estratos son capaces de originar llovizna, mientras que el granizo únicamente  procede de los Cúmulonimbos. Las nubes de los niveles altos y los Altocúmulos casi nunca ocasionan lluvias.
Mira la tabla que aparece abajo para más detalles de las precipitaciones asociadas al tipo de nube.

Nubes de niveles altos: los cristales de hielo

Las nubes más altas, como los cirros, está hechas compuestas de cristales de hielo diminutos más que de gotas en estado líquido. Un cristalito de nieve típico puede contener entre 1016 y 1018 moléculas de agua. Aunque no existen dos cristales de nieve idénticos,  sí hay varias clases básicas. La forma de los cristales depende principalmente de la temperatura, tal y como se muestra en el diagrama 2.

shapes of ice crystals

2. Las distintas formas de los cristales de hielo de acuerdo con la temperatura y la supersaturación.
Fuente: www.snowcrystals.com. 

Los copos de nieve son sencillamente agregados de los cristales de hielo. Los copos de nieve permanecen intactos y llegan al suelo como tales a no ser que atraviesen una capa de aire cálida que los derrita. Aunque están compuestos  sólo de cristales de hielo, las nubes de niveles altos nunca producen nieve debido a que sus cristales son demasiado pequeños para  precipitar. El récord de nieve caída en un solo día fue de 192 cm y  tuvo lugar en Silver Lake, Colorado, el 15 de Abril de 1921.

3. Fuente: M. Ruinart, http://www.sweetheartscrew.com

Nubes de niveles bajos: Estratos, Estratocúmulos y Estratonimbos... y niebla

Las  nubes atmosféricas  de niveles bajos se forman como resultado de la condensación del vapor de agua en gotitas líquidas. Los Estratos forman una capa a poca distancia del suelo que suele ser de unos pocos metros de grosor. Los Estratos son las únicas nubes que ocasionan llovizna, gotas de agua con un diámetro menor de 0.5 mm. Caen tan lentamente que parecen estar suspendidas en el aire.

Cumulonimbos y tormentas

En verano, durante los procesos atmosféricos diurnos de fuerte calentamiento, la capa más baja de la atmósfera se vuelve más cálida y húmeda, mientras que la parte superior está fría. La atmósfera está inestable. La convección obliga a que el aire que estaba a ras de suelo se eleve, por lo que luego se condensa dando gotas de agua. La liberación de la energía latente de la condensación del agua acelera la convección  y se forma un elevadísimo cumulonimbo (que puede alcanzar los 15 km de altura en 30 minutos, al tiempo que millones de toneladas de agua están siendo elevadas).

El mecanismo de los relámpagos aún no se conoce muy bien. Las gotitas de agua, los cristales de hielo y las piedras de granizo del interior de los cumulonimbos colisionan debido a las fuertes corrientes de aire. La fricción que se produce genera electricidad estática. Las cargas positivas se acumulan en la parte alta de la nube y las negativas hacen lo mismo en la parte baja. El suelo que queda debajo está cargado positivamente. La diferencia entre las cargas se hace mayor hasta que el relámpago atraviesa el hueco existente dando un chispazo. La cantidad de energía que almacena un cumulonimbo es similar a la que tiene una pequeña bomba atómica.

4. Esquema de la estructura eléctrica de un nubarrón. Autor: J. Gourdeau.

Los relámpagos, que viajan a una velocidad de hasta 40 000 km por segundo, pueden generar 100 millones de voltios de electricidad en el aire y en la ruta que siguen elevan la temperatura del aire a  30 000°C. Esta temperatura es tan alta que el aire se expande violentamente, como las palomitas y crea unas ondas sonoras denominadas truenos.

5. Rayos cayendo observados durante una noche de tormenta. Fuente: NOAA.

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Autor: J. Gourdeau, LaMP Clermont-ferrand, Francia.
Supervisor científico: Pr Jean-François Gayet, LaMP CNRS, Francia.
Fecha de realización: 19-12-2003. Última modificación: 22-04-2004

Last modified: Wednesday, 5 September 2018, 2:08 PM