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 atmosférica y el viento que las empuje determinando su altura.
Las gotas de agua que forman las nubes son esféricas y muy pequeñas (entre 0,004 y 0,1mm). Estas gotas se encuentran suspendidas en el aire y sometidas a corrientes ascendentes y otras fuerzas, de tal forma que se encuentran en constante movimiento dentro de la nube, chocando unas con otras y agrupándose entre ellas. Según las condiciones atmosféricas existentes, se puede producir un aumento de su espesor hasta el punto de que su peso supere las fuerzas ascendentes y caigan hacia la tierra en forma de lluvia o precipitación.
Mecanismos de formación
El principal método para lograr el proceso de condensación consiste en enfriar una masa húmeda de aire para conseguir su punto de rocío. Y este proceso es el que da lugar a la formación de nubes, pues el aire caliente que se encuentra en las capas bajas se enfría al ascender a cotas superiores. Al alcanzar la temperatura de punto de rocío ya no puede retener toda su humedad en forma de vapor, que se condensa rápidamente.
El principal método para lograr el proceso de condensación consiste en enfriar una masa húmeda de aire para conseguir su punto de rocío. Y este proceso es el que da lugar a la formación de nubes, pues el aire caliente que se encuentra en las capas bajas se enfría al ascender a cotas superiores. Al alcanzar la temperatura de punto de rocío ya no puede retener toda su humedad en forma de vapor, que se condensa rápidamente.
Las causas que provocan este enfriamiento son diversas:
Una corriente de aire puede ser forzada a ascender cuando encuentra una pronunciada elevación de terreno en su camino, ya sea una montaña o una cordillera. El flujo de aire es perturbado de tal manera que sube a la altura suficiente para sortear el obstáculo. Al elevarse se enfría y condensa, dando lugar al nacimiento de nubes, principalmente cúmulos y altocúmulos, que adoptan muchas veces la forma lenticular, es decir, como una lente gigantesca.
Una corriente de aire también puede elevarse cuando dos masas de diferentes tipos de aire se encuentran, o sea, cuando una masa de aire caliente tropieza con una "montaña" 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.
Si esas dos masas se mueven a distintas velocidades, la más cálida se desliza sobre el frente, ascendiendo a niveles superiores. Por este procedimiento, algunas veces llegan a alcanzar cotas de miles de metros. A medida que el aire va elevándose hacia la cima del frente, se van formando distintos tipos de nubes, siendo más espesas cuanto más cerca están del suelo y dan lugar a lluvia o nieve en la parte más baja. Este sistema puede designarse como frontal o ciclónico.
Además el aire también puede elevarse por sí mismo al calentarse, dando lugar a las corrientes de convección. Este proceso es muy corriente en los días calurosos de verano, pues el aire cercano al suelo se calienta rápidamente a causa del calor desprendido por la tierra y el irradiado por el Sol, por lo que se vuelve más liviano que el que le rodea y asciende. Esto da lugar especialmente a cúmulos, pero cuando las corrientes de convección son fuertes o penetrantes, se forman los cumulonimbos o nubes de tormenta, tan característicos del verano.
Frentes
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 "frente"
Se llama frente frio cuando el aire frio avanza hacia el caliente y frente cálido si el aire caliente se abre paso hacia el frio. La zona alterada como consecuencia del choque se llama ciclón, borrasca o depresión. Por el contrario, la zona donde la atmósfera es más estable, con altas presiones, se llama anticiclón.
Las isobaras son las líneas que unen los puntos en que la presión atmosférica al nivel del mar es la misma. Suelen expresarse en milibares y son muy útiles para la predicción meteorológica. En ocasiones las isobaras forman familias de curvas encerradas unas en otras alrededor de una región donde la presión es más alta o más baja que en los puntos de su alrededor. En el primer caso constituye un anticiclón y en el segundo un ciclón.
Se llama sistema frontal a un par de frentes, el primero cálido y el segundo frío, que van con unidos a una depresión o borrasca.
Se llama frente frio cuando el aire frio avanza hacia el caliente y frente cálido si el aire caliente se abre paso hacia el frio. La zona alterada como consecuencia del choque se llama ciclón, borrasca o depresión. Por el contrario, la zona donde la atmósfera es más estable, con altas presiones, se llama anticiclón.
Las isobaras son las líneas que unen los puntos en que la presión atmosférica al nivel del mar es la misma. Suelen expresarse en milibares y son muy útiles para la predicción meteorológica. En ocasiones las isobaras forman familias de curvas encerradas unas en otras alrededor de una región donde la presión es más alta o más baja que en los puntos de su alrededor. En el primer caso constituye un anticiclón y en el segundo un ciclón.
Se llama sistema frontal a un par de frentes, el primero cálido y el segundo frío, que van con unidos a una depresión o borrasca.
Borrascas y anticiclones
Una borrasca o ciclón es una zona de baja presión atmosférica rodeada por un sistema de vientos que en el hemisferio norte se mueven en sentido opuesto a las agujas del reloj, y en sentido contrario en el hemisferio sur. El término ciclón se ha utilizado con un sentido más amplio aplicándolo a las tormentas y perturbaciones que acompañan a estos sistemas de baja presión, en particular a los violentos huracanes tropicales y a los tifones, centrados en zonas de presión extraordinariamente baja.
Un anticiclón es una zona donde la presión atmosférica es más alta que en las zonas circundantes. Las isobaras suelen estar muy separadas, mostrando la presencia de vientos suaves que llegan a desaparecer en las proximidades del centro.
El aire se mueve en la dirección de las agujas del reloj en el hemisferio Norte y en sentido contrario en el hemisferio Sur. El movimiento del aire en los anticiclones se caracteriza por los fenómenos de convergencia en los niveles superiores y divergencia en los inferiores. El aire que baja se va secando y calentando, por lo que trae consigo estabilidad y buen tiempo, con escasa probabilidad de lluvia. En invierno, sin embargo, el aire que desciende puede atrapar nieblas y elementos contaminantes bajo una inversión térmica y llegar a formar el denomin
Un anticiclón es una zona donde la presión atmosférica es más alta que en las zonas circundantes. Las isobaras suelen estar muy separadas, mostrando la presencia de vientos suaves que llegan a desaparecer en las proximidades del centro.
El aire se mueve en la dirección de las agujas del reloj en el hemisferio Norte y en sentido contrario en el hemisferio Sur. El movimiento del aire en los anticiclones se caracteriza por los fenómenos de convergencia en los niveles superiores y divergencia en los inferiores. El aire que baja se va secando y calentando, por lo que trae consigo estabilidad y buen tiempo, con escasa probabilidad de lluvia. En invierno, sin embargo, el aire que desciende puede atrapar nieblas y elementos contaminantes bajo una inversión térmica y llegar a formar el denomin
De acuerdo con el Atlas Internacional de Nubes, publicado en 1956 por la Organización Meteorológica Mundial (OMM), las nubes se clasifican en 10 formas características, o géneros, que se excluyen mutuamente.
Las formas nubosas fundamentales son tres: cirros, cúmulos y estratos; todos los restantes tipos corresponden o bien a estos tipos puros o son modificaciones y combinaciones de los mismos, a diferentes alturas, donde la variación de las condiciones del aire y humedad son responsables de las diversas formas que presentan.
Grupo | Altura de la Base de las Nubes | Tipo de Nubes |
---|---|---|
Nubes altas | Trópicos: 6000-18000m Latitudes medias: 5000-13000m Region polar: 3000-8000m | Cirrus Cirrostratus Cirrocúmulus |
Nubes Medias | Trópicos: 2000-8000m Latitudes medias: 2000-7000m Region polar: 2000-4000m | Altostratus Altocúmulus |
Nubes Bajas | Trópicos: superficie-2000m Latitudes medias: superficie-2000m Region polar: superficie-2000m | Stratus Stratocúmulus Nimbostratus |
Nubes con Desarrollo Vertical | Trópicos: hasta los 12000m Latitudes medias: hasta los 12000m Region polar: hasta los 12000m | Cúmulus Cumulonimbus |
Cirrus (Ci): nubes separadas en forma de filamentos blancos y delicados, o de bancos, o de franjas estrechas, b
lancas del todo o en su mayor parte. Estas nubes tienen un aspecto delicado, sedoso o fibroso y brillantes.
Cirrocumulus (Cc): banco, manto o capa delgada de nubes blancas, sin sombras propias, compuestas de elementos muy pequeños en forma de glóbulos, de ondas, etc., unidos o no, y dispuestos más o menos regularmente; la mayoría de los elementos tienen un diámetro aparente inferior a un grado. Son señales de corrientes en chorro y turbulencia.
Cirrostratus (Cs): velo nuboso transparente, fino y banquecino, de aspecto fibroso (como de cabello) o liso, que cubre total o parcialmente el cielo, dejando pasar la luz del sol y la luna. No precipitan y por lo general producen fenómenos de halo (solar o lunar).
Altostratus (As): manto o capa nubosa grisácea o azulada, de aspecto estriado, fibroso o uniforme, que cubre total o parcialmente el cielo y que presenta partes suficientemente delgadas para dejar ver el sol, al menos vagamente, como a través de un vidrio deslustrado. Está compuesta de gotitas superenfriadas y cristales de hielo; no forman halos; precipitan en forma leve y contínua.
Altocumulus (Ac): banco, o manto o capa de nubes blancas o grises, o a la vez blancas y grises, que tienen, generalmente sombras propias, en forma algodonada, compuestas de losetas, guijarros, rodillos, etc., de aspecto, a veces, parcialmente fibroso o difuso, aglomerados o no. Forman el popular "cielo empedrado".
Stratus (St): nubes muy bajas, originándose desde alturas cercanas al suelo hasta los 800 metros. Se presentan en capas nubosas por generalmente grises, con bases bastante uniformes. Cuando el sol es visible a través de la capa su contorno se distingue con facilidad. El stratus no produce fenómenos de halo, salvo en algunas ocasiones a muy bajas temperaturas. Aparecen con frecuencia en las mañanas sobre zonas montañosas. Las nieblas y neblinas son stratus que se forman sobre el suelo. La precipitación que produce es de tipo llovizna.
Stratocumulus (Sc): banco, manto o capa de nubes grises o blanquecinas, o ambos colores a la vez, que tienen casi siempre partes oscuras, compuestas de losas, rodillos, etc., de aspecto no fibroso, pegados o no. Dentro de esta nube los aviones experimentan cierta turbulencia.
Nimbostratus (Ns): capa nubosa gris, frecuentemente sombría, cuyo aspecto resulta velado por las precipitaciones más o menos continuas de lluvia o de nieve, las cuales, en la mayoría de los casos, llegan al suelo. El espesor de estas capas es en toda su extensión suficiente para ocultar completamente el sol. Produce precipitación intermitente y algunas veces intensa.
Cumulus (Cu): nubes aisladas, generalmente densas y de contornos bien delimitados, que se desarrollan verticalmente en protuberancias, cúpulas o torres, cuya grumosa parte superior se asemeja a menudo a una coliflor o a una palomita de maíz. Las porciones de estas nubes iluminadas por el sol son casi siempre blancas y brillantes; su base, relativamente oscura, es casi siempre horizontal. Son muy frecuentes sobre tierra durante el día y sobre el agua en la noche. Pueden ser de origen orográfico o térmico (convectivas). Presentan precipitaciones en forma de aguaceros.
Cumulonimbus (Cb): nube densa y potente, de considerable dimensión vertical, en forma de montaña o de enormes torres. Una parte de su región superior es generalmente lisa, fibrosa o estriada y casi siempre aplanada, esta parte se extiende frecuentemente en forma de yunque o de vasto penacho. Son las nubes que originan las tormentas, tornados, granizos. La base se encuentra entre 700 y 1.500 m, y los topes (la parte superior de la nube) llegan a 24 y 35 km de altura. Están formadas por gotas de agua, cristales de hielo, gotas superenfriadas, focos de nieve y granizo. La turbulencia en los alrededores de estas nubes es muy fuerte, motivo por el cual los aviones deben evitarlas
Altostratus undulatus
Altostratus undulatus
Nubes Altostratus undulatus y cirrus
Altitud: de 2,4 a 6,1 km
¿Nube de precipitation?: no
Abreviatura: As und
Símbolo:
La nube Altostratus undulatus es un tipo de nube media altocúmulus con ondulaciones dentro de ella. Esas ondulaciones pueden hacerse visibles (usualmente como "bases onduladas"), pero frecuentemente son indiscernibles al ojo desnudo. Esas formaciones generalmente aparecen en estadios tempranos de flujos de desestabilización.[1] Las ondulaciones de las nubes están generalmente cerca de una superficie de inversión.
Algunas variaciones de las Undulatus pueden tener elementos simples. Frecuentemente corren en paralelo, y pueden también aparecer en interondas, especialmente si hay sistemas duales de ondulaciones (suelen referirse les como Biondulatus). Las ondas suelen alinearse en la dirección del viento, near-parallel cloud strips.[2
Nubes Altostratus undulatus y cirrus | |
Altitud: | de 2,4 a 6,1 km |
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¿Nube de precipitation?: | no |
Abreviatura: | As und |
Símbolo: | |
La nube Altostratus undulatus es un tipo de nube media altocúmulus con ondulaciones dentro de ella. Esas ondulaciones pueden hacerse visibles (usualmente como "bases onduladas"), pero frecuentemente son indiscernibles al ojo desnudo. Esas formaciones generalmente aparecen en estadios tempranos de flujos de desestabilización.[1] Las ondulaciones de las nubes están generalmente cerca de una superficie de inversión.
Algunas variaciones de las Undulatus pueden tener elementos simples. Frecuentemente corren en paralelo, y pueden también aparecer en interondas, especialmente si hay sistemas duales de ondulaciones (suelen referirse les como Biondulatus). Las ondas suelen alinearse en la dirección del viento, near-parallel cloud strips.[2
Cirrus uncinus; Cirrus uncinus es un tipo de cirrus. Su nombre deriva del latín y significa hebras de cabello rizadas. Estas nubes están generalmente separadas en el cielo y son muy delgadas.
Se presentan a altitudes muy altas, con temperaturas de cerca de -40 a -50 ºC. Generalmente se ven cuando se aproximan frentes cálidos u ocluidos. Están en la troposfera, y significa que una precipitación, usualmente lluvia, se aproxima.
Altocúmulus castellanus
(Redirigido desde «Altocumulus castellanus»)
Nubes altocumulus castellanus | |
Altitud: | de 2 a 6 km |
---|---|
¿Nube de precipitation?: | si |
Abreviatura: | Ac cas |
Símbolo: | |
La Altocumulus Castellanus es una nube "media" de la familia B.
Se las llama Altocumulus Castellanus por sus proyecciones en forma de torres que crecen desde la base de la nube, desde 2 km, y hasta los 6 km.
Las nubes Castellanus son evidencia de inestabilidad de media atmósfera hasta la tropopausa, y preanuncio de mal tiempo, si las corrientes de convección pueden conectarse con capas inestables en la tropósfera, y el continuo desarrollo de nubes castellanus pueden producir nubes cumulonimbus y tormentas.
Altocúmulus castellanus
Nubes altocumulus castellanus | |
Altitud: | de 2 a 6 km |
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¿Nube de precipitation?: | si |
Abreviatura: | Ac cas |
Símbolo: | |
La Altocumulus Castellanus es una nube "media" de la familia B.
Se las llama Altocumulus Castellanus por sus proyecciones en forma de torres que crecen desde la base de la nube, desde 2 km, y hasta los 6 km.
Las nubes Castellanus son evidencia de inestabilidad de media atmósfera hasta la tropopausa, y preanuncio de mal tiempo, si las corrientes de convección pueden conectarse con capas inestables en la tropósfera, y el continuo desarrollo de nubes castellanus pueden producir nubes cumulonimbus y tormentas.
Inestabilidad Kelvin-Helmholtz:
Una inestabilidad Kelvin-Helmholtz, IKH o cirrus Kelvin-Helmholtz puede ocurrir cuando un flujo se presenta dentro de un fluido continuo o cuando hay suficiente diferencia de velocidad a través de la interfaz entre dos fluidos. La teoría puede usarse para predecir la presencia de inestabilidad y transición hacia un flujo turbulento en fluidos de diferentesdensidades moviéndose a varias velocidades. Helmholtz estudió la dinámica de dos fluidos de diferentes densidades cuando se presenta una pequeña perturbación, tal como una onda introducida en la superficie que separa los fluidos.
Si la tensión superficial puede ignorarse, y para algunas longitudes de onda cortas, dos fluidos en movimiento paralelo con diferentes velocidades y densidades rendirán una interfaz inestable en todas las velocidades. La existencia de tensión superficial estabiliza la inestabilidad de longitud de onda corta, y la teoría luego predecirá estabilidad hasta una velocidad alcanzada. Esta teoría de tensión superficial incluye predicciones de comienzo de la formación de la onda en los casos deviento sobre el agua.
Para una distribución continuamente variando en densidad y velocidad, (con capas más livianas arriba, tal que el fluido funcionando como en Inestabilidad de Rayleigh-Taylor), el comienzo de la inestabilidad Kelvin-Helmholtz está dada por el definido número de Richardson, Ri. Típicamente la capa es inestable para Ri < 0,25. Estos efectos son comunes en capas nubosas. Estos estudios de esta inestabilidad comienzan a ser aplicables a la Fusión Confinada Inercial y la interfaz Plasma-Berilio.
El texto clásico de Chandrasekhar y los de Drazin & Reid consideran a las inestabilidades KH & RT con mucho detalle.
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