Las nubes han formado parte de la atmósfera terrestre desde hace millones de años. Estos elementos tienen gran relevancia para el desarrollo de ciertos ciclos naturales en el planeta Tierra. La formación de las mismas, se ve influenciada por varios factores como la temperatura y la humedad.
Por estas y otras razones, es natural preguntarse acerca de su formación y características. Para ello, es necesario saber que no existe un solo tipo de nubosidades, sino múltiples divididas en categorías.
La generación de las nubes es natural y se produce a diario en prácticamente todo el planeta. Las alturas a las que se encuentran varían, y pueden tener una diferencia de distancia incluso mayor, de la que tienen las bajas con la superficie.
Para entender mejor a este fenómeno natural, que tiene lugar en la atmósfera, es necesario dividir en partes los conceptos. Desde el significado mismo hasta sus características, su estudio y otros conceptos que acompañan la nefología.
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Qué son las nubes y cómo se generan
Las nubes se clasifican como hidrometeoros, es decir, son un tipo de meteoro cuyo principal componente es el agua. Por lo tanto, para su generación es necesaria la presencia de agua en la atmósfera. Esto es posible gracias al proceso natural de la evaporación sobre la superficie terrestre.
Por norma general, un fenómeno físico se clasifica como meteoro si se lleva a cabo en la atmósfera y si es un proceso natural. Para que esto suceda, la composición de dicho fenómeno debe ser a pequeña escala, como un conjunto de partículas.
Las nubes se generan a base de partículas de agua que ascienden desde la superficie hasta varios niveles de la atmósfera. Sin embargo, la altura a la que llega influye mucho en la temperatura de esas partículas. En caso de alcanzar una gran altura es probable que se enfríen hasta congelarse.
Una nube es una enorme masa (capaz de percibirse con la vista) compuesta a partir de agua o hielo que está suspendida a cierta altura en la atmósfera. Existe una rama de la meteorología que estudia una serie de características de las nubes y se llama “nefología”.
Procesos de formación
Para la conformación de las nubes es necesaria la realización de una serie de procesos naturales que tienen lugar en la atmósfera. En dichos procesos se ven incluidos otros ciclos que ocurren en la superficie terrestre y marítima. Este es el caso de la evaporación del agua presente en el mar y algunas zonas terrestres.
Las fases que se llevan a cabo para la formación de nubosidad son las siguientes:
- En la primera etapa, el vapor de agua generado en las superficies terrestres y mares, asciende a la atmósfera. Esto lo hace mediante grupos de vientos que también llevan polvo, cenizas y otras partículas. Por lo que están compuestas, a estas masas de aire se les denomina húmedas y calientes.
- En la segunda etapa para la formación de nubes, el aire húmedo y caliente asciende a zonas frías de la atmósfera. Esto es posible cuando colisiona con masas de aire secas y frías. A esto se le denomina convección ocasionada por frentes y como resultado, la masa de aire húmedo y caliente asciende.
- En la tercera etapa es cuando ese aire alcanza una gran altura y, por consecuencia, baja de temperatura. Las partículas de agua que posee se condensan gracias a las partículas de polvo. Luego, esta condensación es la que forma las nubes presentes en la atmósfera terrestre.
Cabe destacar que la ascensión de las masas de aire húmedas y calientes se puede ocasionar por una de tres formas. Las mismas son mediante ascenso orográfico, convección térmica o convección por frentes.
Formación mediante ascenso orográfico
El ascenso orográfico se produce cuando las masas de aire húmedas y calientes colisionan con cuerpos fríos. Un ejemplo de esto es el choque de esas masas contra montañas nevadas o simplemente de baja temperatura. Por consecuente, el aire pierde calor y sube arrastrado por la corriente contra la montaña.
Normalmente, y al igual que las nubes, las corrientes de brisa se desplazan horizontalmente. Por ello, el ascenso a las zonas frías de la atmósfera toma tiempo. Pero cuando se colisiona con una montaña, esta enfría el viento y lo hace subir.
Formación mediante convección térmica
Esto ocurre de modo que las masas de brisa con altas temperaturas ascienden para escapar de la atmósfera. Pero cuando se encuentran alto, la presión disminuye y la temperatura también. Por ello, al alcanzar cierta altitud, las masas de aire se enfrían y terminan suspendidas en algún punto de la atmósfera.
Pero las nubes que dan a formar, crecen verticalmente desde el punto de inicio (aproximadamente a 3 km de la superficie terrestre). Una vez formada la nube, el aire sigue subiendo y arriba se sigue condensando el agua para producir nubosidad. Como resultado, se forman los cúmulos y cumulonimbus, que son las nubosidades más alargadas verticalmente.
Formación mediante convección de frentes
Esta se produce cuando diferentes masas de viento colisionan y sus temperaturas previas eran opuestas. Como resultado, ambas no se fusionan, sino que se mantienen juntas pero divididas en capas. Estas nubes son las conocidas como estratos y sus diferentes variaciones.
La forma de las mismas es más alargada horizontalmente y muy poco verticalmente. Igualmente, lucen como capas, pues están unas encima de otras.
Tipos de Nubes
A principios del siglo XIX el inglés, botánico y meteorólogo Luke Howard propuso un sistema de clasificación de las masas nubosas. En el año 1803 se puso en práctica dicho sistema de clasificación y abarcaba las siguientes categorías:
- Cirriformes
- Estratiformes
- Nimbiformes
- Cúmuliformes
Sin embargo, en la actualidad se creó una nueva categoría, producto de la estratiforme y cúmuliforme; esta es la estratocumuliformes. Además, existen otras subcategorías para clasificar a las muchas formas de las nubosidades.
La OMM diferencia una decena de tipos de nubes, las cuales son combinaciones de las ya mencionadas.
Cirros
Son las nubosidades que tienen lugar a gran altitud, por lo que precipitan hielo. Pero, como se encuentran muy alto, el hielo se deshace antes de alcanzar la superficie terrestre; por ello, no se cuenta como una nube capaz de precipitar.
El aspecto que estos poseen es como hilos o hebras, pues son largas líneas unas junto a otras. Aparecen a una altitud aproximada de entre 8 y 12 km. También se sabe que en presencia de muchos cirros pueden ocurrir huracanas. Incluso, pueden ser los remanentes de una tormenta.
Cirrocúmulos
Los grupos de nubes tipo cirrocúmulo se producen a base de otras tipos cirros o cirroestratos. Esto ocurre cuando entran en contacto con vientos calientes desde su parte inferior o base. El resultado es un incremento de tamaño vertical en la nube y separaciones entre los hilos de los cirros.
La altura aproximada a la que se forman estas nubosidades comprende una altitud de entre 6 y 12 km. Suelen parecerse a los altocúmulos, solo que no producen sombra y están a una gran altura. Tienen una forma ancha, pero también alta por los efectos del aire caliente.
Cirroestratos
Estas nubes también aparecen a grandes alturas, de hecho, las mismas que los cirrocúmulos. No precipitan, pero predicen posibles lluvias cerca de 12 horas luego. Al aparecer, pueden cubrir grandes porciones del cielo visible o estar regadas por completo.
Altoestratos
Este tipo de masas nubosas pueden precipitar, lo que se indica por su color gris. En comparación con las nimboestratos, los altoestratos son menos oscuros. La altitud que comprenden es de 2 a 5 km y se forman, generalmente, por convección de frentes.
Altocúmulos
Estas nubes no precipitan, pero en presencia de calor pueden predecir tormentas en algún punto del día. La altitud de aparición aproximada comprende los 2 y 6 km. El color de las mismas puede ser blanco o gris claro.
Estratos
Esta clase de nubosidades son de baja altitud, pues suelen estar a menos de 2,4 km. Son anchas, de base plana y no poseen un gran tamaño vertical. Sus colores pueden ser, tanto grises oscuros hasta grises muy claros. También son capaces de precipitar, aunque nada muy potente, normalmente lloviznas.
Estratocúmulos
Estas nubes no precipitan casi nunca, pero si lo hacen, son tan solo lloviznas. Ellas predicen posibles tormentas a futuro. Suelen aparecer en grupos y cubrir gran parte del cielo, por ello, sus colores normalmente varían en los tonos de gris. Son parecidas a los estratos, pero los estratocúmulos poseen bolas y crecimientos verticales en su parte superior. Aparecen por debajo de los 2 km de altitud.
Nimboestratos
Las bases de los nimboestratos se forman a una altitud promedio de 2 km. Pero la altura de su copa puede llegar hasta 1 km por encima de su base. El color más común de estas nubes es gris oscuro, pues normalmente precipitan.
Cúmulos
Los cúmulos son a menudo descritos por su aspecto como “algodón”. Eso se debe a que se forman por convección térmica, ya que desde su base empieza a condensarse verticalmente. La base se puede formar a menos de 2 km de altitud.
Sin embargo, si el cúmulo crece demasiado, puede llegar a convertirse en las tormentosas cumulonimbus. Los cúmulos pueden aparecer en todas las estaciones, siendo el verano la más frecuente.
Cumulonimbus
Estas nubes suelen ser responsables de tormentas y lluvias fuertes. Se forman a partir de los cúmulos que crecen desproporcionadamente gracias al calor que reciben en su base. Las cumulonimbus tienen su base por debajo de los 2 km de altitud, mientras que su copa puede llegar hasta los 15 km.
Tienen una base plana y su parte superior delgada, al menos hasta que en la punta se desplaza a sotavento. Esto le da su forma característica de yunque gigante. A menudo, la parte externa de estas cumulonimbus se ve blanca y otras veces muy oscura.
Componentes comunes de las nubes
A nivel general, no existe una serie de elementos que compongan a todas las nubes. Esto se debe a que existen muchos tipos de nubes y ellas poseen diferentes cantidades de materia en su interior. Sin embargo, hay algunos componentes que casi siempre están presentes en cualquier nube.
Algunos de esos componentes son:
- Agua. El H2O es muy común en cualquier nubosidad de la Tierra, ya que es el componente principal. Normalmente, se encuentra agua líquida en cualquier nube de baja altitud.
- Hielo. Prácticamente cualquier nube de gran altitud posee hielo. La presencia del hielo se debe a que el agua que contiene el vapor se enfría hasta congelarse, debido al frío y la baja presión.
- Polvo y ceniza. Estos componentes llegan a las nubes gracias a las corrientes de aire que impulsan el vapor hasta la atmósfera. En esas masas, se encuentran polvos y cenizas que actúan como núcleos de condensación cuando la temperatura es baja.
Colores de las nubes
Regularmente, se pueden apreciar de color blanco o gris muy claro. La composición de una nube común no posee pigmentos que retengan, y no reflejan algún color visible de la luz. En cambio, reflejan todos sin excepciones, de modo que solo se puede apreciar el color blanco mientras el Sol este alto.
Sin embargo, algunas nubes se pueden ver grises y hasta negruzcas porque son muy densas. Cuando esto ocurre, la luz no las puede atravesar por completo y parte de la misma queda retenida en el interior. Por ello, cuando una nube está cargada de agua suele verse oscura.
Otras veces se les puede ver con colores como rojo y algunos tonos débiles de azul. Este fenómeno se debe al ángulo del Sol respecto a la nube y los colores que esta retiene y no refleja. En los atardeceres se pueden ver rojizas, anaranjadas o ligeramente amarillas.
En los crepúsculos es posible captar colores diferentes al blanco en las nubes, gracias al ángulo del Sol. La densidad y altura de la nube en particular, también influye en el color que una persona es capaz de percibir de ella.
Sus efectos sobre el planeta Tierra
Al igual que todo proceso natural en el planeta, la formación de las nubosidades posee un lugar en el ciclo natural de la Tierra. Estas cumplen múltiples funciones, entre las cuales los seres vivos se ven muy beneficiados.
Algunas de las funciones que cumplen son:
- Redistribuyen el agua hacia la tierra. El agua evaporada del mar, océanos y grandes lagos pasa a conformar las nubes. Luego, algunas de ellas alcanzan su punto de rocío y provocan lluvias. A su vez, estas lluvias refrescan la tierra y permiten el desarrollo de las plantas e hidratación de los animales.
- Protegen de la luz solar. Los rayos ultravioletas emitidos por el Sol son ligeramente filtrados por las masas nubosas y disminuyen su potencia. Esto permite que la luz no caliente tanto la tierra, pero la diferencia no es extrema.
- Retienen el calor. Esto contribuye a que el calor promedio de la superficie terrestre sea mayor. En circunstancias normales, esta función de las nubes resultaría beneficiosa, pero el calentamiento global le quita utilidad. Sin embargo, esta función no queda muy clara en los estudios de nefología.
Nubes en otros planetas
Así como en la Tierra, en otros planetas también existen masas nubosas en diferentes altitudes de sus atmósferas, que están compuestas por moléculas diferentes. A diferencia de la Tierra, muchos de los planetas, de los que sabemos que poseen este fenómeno, no se han estudiado a profundidad.
Por esta razón, solo se conocen algunas de las características, así como también pocos componentes de las nubes de algunos de nuestros planetas más cercanos. Entre los planetas de los que se posee conocimiento de sus nubosidades se encuentran:
- Venus. La densa nubosidad que rodea la superficie de Venus está conformada, principalmente, por gotas microscópicas de ácido sulfúrico.
- Marte. Las masas nubosas en Marte se componen de dióxido de carbono y agua.
- Júpiter. Sus diferentes niveles de nubosidad se componen de amoníaco, hidrosulfuro de amonio y agua.
- Saturno. Al igual que Júpiter, que es otro gigante gaseoso, sus nubes también están divididas en capas compuestas por elementos diferentes. La superior es de amoniaco, la del medio de hidrosulfuro de amonio y la interna de agua.
- Urano. Según los estudios se cree que posee nubosidades externas de metano.
- Neptuno. Al igual que Urano, también se ha estudiado Neptuno, y se cree que sus nubosidades están compuestas principalmente de metano.
Tipos de precipitaciones liquidas producidas por las nubes terrestres
Las precipitaciones mejor conocidas como lluvias, son uno de los fenómenos más importantes y característicos de los cúmulos nubosos. Su importancia y relevancia es irrefutable, ya que son las encargadas de producir la mayor cantidad de agua dulce que se consume y usa por la humanidad.
Al igual que las Nubes, las lluvias también pueden tener variantes según la nube que las produce. Entre sus variantes se pueden encontrar:
- Llovizna. Comúnmente formadas en una nube de tipo estratos, se compone de una gran cantidad de finas gotas con diámetros inferiores a la mitad de un milímetro. Caen tan lentamente que pareciera que flotaran en el aire.
- Lluvia. Generalmente, producida por nimboestratos y altoestratos, la lluvia cae con velocidad media y poseen diámetros de más de medio milímetro.
- Chubascos de agua. Producidas únicamente por los cumulonimbos, estas fuertes precipitaciones comienzan bruscamente y así también terminan.
Datos curiosos sobre las nubes
Este fenómeno siempre ha sido observado por el ser humano y estudiado profundamente gracias a su importancia, por esa razón se han descubierto muchas características y eventos asociados a él. Entre sus datos más curiosos se encuentran:
- Las gotas de H2O, que se pueden llegar a formar en las nubosidades, son tan diminutas que casi no se ven afectadas por la gravedad.
- Algunas nubes puedes llegar a almacenar hasta un millón de litros de H2O.
- El color gris de algunas nubosidades se debe a su densidad, es decir, a una gran cantidad de H2O que se encuentra almacenada dentro. A mayor densidad y menor distancia entre las gotas, la luz entra menos y el área inferior de la nubosidad se oscurece.
- Existen sombras generadas por este fenómeno que pueden alcanzar longitudes de 1500 km.
- El peso de estas masas nubosas puede llegar a un millón de kg.
- Aun cuando su peso es enorme, estos fenómenos flotan en el aire porque las masas de aire que circulan debajo pesan hasta mil veces más que las nubes.
- El color blanco de las masas nubosas se debe a la difuminación de la luz solar, que es originalmente blanca y se refleja en las gotas, causando tonos blancos y grises.
- Los tonos naranjas y rojos, que algunas veces pueden tomar las masas nubosas en los atardeceres, se debe a las distancias que la luz debe atravesar. Esto es por las capas atmosféricas que van absorbiendo la luz azul del espectro de la luz solar.
- Los esquimales se guían para navegar en el deshielo, por el color que muestran algunas nubes de tonos de colores verdes, porque indican que la luz se refleja en el agua.
- Algunos cumulonimbos pueden alcanzar diez kilómetros de altura y diez kilómetros de anchura.
- Existen comunidades en Chile ubicadas en el desierto de Atacama, que utilizan sobre las pendientes de las montañas unas mallas llamadas atrapanieblas. Dichas mallas son utilizadas para atrapar la humedad de las nubes y convertirla en agua que, posteriormente, es utilizada por la comunidad.
Un hidrometeoro muy importante
Las nubes cumplen un proceso natural muy importante que beneficia, de varias formas, a los seres vivos. Por un lado, redistribuyen el agua de los océanos a las zonas terrestres, lo que evita una sequía total. Eso beneficia al crecimiento y desarrollo de las plantas, así como los animales que se alimentan de ellas.
Así mismo, las plantas también cumplen otros procesos naturales fundamentales para el equilibrio ecológico terrestre. Sin embargo, no todas las masas nubosas son capaces de precipitar; a pesar de que algunas lo hacen, la lluvia no llega al suelo porque caen desde tan alto que se deshacen antes de impactar.
Esto es más común en nubes altas y poco densas, como los cirros y algunas de sus variaciones. Por otro lado, las nubosidades bajas tienden a precipitar con mayor frecuencia, como las nimboestratos. A menudo, los climas próximos son capaces de predecirse debido a la presencia de ciertas masas nubosas.
Sus formas son generalmente más anchas que altas, pero existen excepciones. En la base, suelen ser planas o uniformes, como es el caso de los estratos. Otras, tienen aspectos de algodón en su copa, como los cúmulos. Sin embargo, la composición de la mayoría no se diferencia más que de la temperatura.
Sea cual sea la forma o tamaño de las nubes, son elementos que juegan un papel trascendental en la vida del globo terráqueo.
Referencias:
https://es.wikipedia.org/wiki/Nube
www.ecologiahoy.com/nubes
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