Cómo Funcionan Las Nubes

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Las nubes proporcionan precipitación, sombra y un clima estable. Aprende sobre las nubes y por qué las nubes son más que simples bolas de algodón en el cielo.

Mirando hacia arriba, es posible que veas algunos conejitos esponjosos a la deriva, seguidos por una flota de veleros de regata. Finalmente, el puñado de masas ominosas que caen y ruedan abruptamente terminan una tarde que pasamos mirando las nubes.

Entonces, ¿de dónde vienen estas nubes y cómo producen la lluvia, el aguanieve y la nieve? Antes de ver cómo funcionan las nubes, vamos a familiarizarnos con los diferentes tipos de nubes que vemos a la deriva.

-Básicamente, las nubes se diferencian por la altura y por la forma. Este trabajo fue pionero por Luke Howard A principios del siglo XIX. De su trabajo, ahora clasificamos las nubes en un par de formas. La forma más clara de entender este sistema es examinar las raíces latinas de las palabras.

Los principales tipos de nubes son:

  • Cúmulo (que significa "montón" o "pila"): plana en la parte inferior con grandes tapas onduladas
  • Estrato (que significa "capa"): corto y extendido a través de grandes distancias
  • Cirro (que significa "rizo de cabello"): tenue y delgada
  • Nimbo (que significa "lluvia" o "nube lluviosa"): es probable que traiga precipitaciones

Estas nubes no se parecen mucho, pero todas se forman a través de los mismos pasos básicos. En este artículo, aprenderás sobre este proceso, junto con cómo las nubes hacen que llueva y por qué puedes ver nubes azules brillantes en algunos lugares durante el crepúsculo.

Tipos de nubes

Las nubes cirros se ciernen sobre un roble solitario en una cresta en los EE. UU.

Las nubes cirros se ciernen sobre un roble solitario en una cresta en los EE. UU.

Ya sea que se vean como capas de glaseado blanco o trocitos de algodón de azúcar, se pueden formar nubes con formas similares en muchas regiones de la atmósfera. Aquí hay una degradación:

Nubes de alto nivel

Las nubes de alto nivel suelen tener el prefijo "cirro" y pueden incluir cirro, cirrocúmulo y cirrostrato nubes Este último puede cubrir el cielo con una manta lechosa, aún permitiendo que la luz del sol débil y la luz de la luna se filtren a través. Las nubes cirroestratos pueden ser una capa tan delgada que solo son detectables por el halo que lanzan alrededor del sol o la luna. Las nubes cirrocúmulos usualmente crean patrones de bolas de algodón en el cielo. También pueden formarse en bandas, creando una apariencia ondulada. Las nubes cirros aparecen como rayas blancas, delicadas y tenues o ventiladores que a menudo se curvan con el viento, lo que puede ser útil para determinar los patrones de aire. Los fondos de nubes de alto nivel generalmente comienzan en altitudes entre 6 y 12 kilómetros (20,000 a 40,000 pies) sobre la superficie de la Tierra [fuente: Levine].

Nubes de nivel medio

Las nubes de nivel medio usualmente están prefijadas con "alto" e incluyen altocúmulo y altostrato nubes Las nubes de altocúmulos aparecen como hojas de pequeñas nubes redondas o como rayas paralelas de nubes. Aunque son similares a las nubes de cirrocúmulos, las nubes de altocúmulos se forman a altitudes más bajas y presentan sombras en sus superficies texturadas. Las nubes altostratos generalmente consisten en una capa sólida y gruesa de nubes que no dejan entrar suficiente luz solar para penetrar en el suelo para que se formen sombras. Los fondos de las nubes de nivel medio generalmente comienzan entre 2 y 6 kilómetros (6,500 a 20,000 pies) sobre el suelo [fuente: Levine].

Nubes de bajo nivel

Los fondos de las nubes de bajo nivel por lo general residen debajo de altitudes de dos kilómetros (6,500 pies) y pueden incluir cúmulo, estratocúmulo y estrato Nubes [fuente: -Tarbuck]. Las nubes estratos le dan al cielo un aspecto cubierto y pueden parecerse a la niebla. Las nubes cúmulos de buen tiempo son las grandes nubes esponjosas que se ven a menudo en los días azules brillantes, con bordes distintos que se asemejan a diferentes formas. Las nubes estratocúmulos son bajas y grumosas, generalmente con brechas frecuentes donde la luz del sol o la luna brilla. Estas nubes se pueden difundir en distancias más amplias, pareciéndose a una nube de cúmulo regular con bordes menos definidos.

Cómo funcionan las nubes: como

Las nubes cumulonimbus, como estas sobre las aguas de la Polinesia Francesa, pueden significar que la lluvia está en camino.

Nubes desarrolladas verticalmente

También llamado nubes multicapa, esta categoría puede incluir nimboestrato Nubes (oscuras y bajas) y cumulonimbo Nubes (grandes y asociadas a tormentas eléctricas). Algunas personas consideran que las nubes de nimboestratos son nubes de bajo nivel, pero debido a que su altura puede deslizarse bien en el rango de nivel medio, las hemos incluido en esta categoría.

Entonces, ahora que entendemos los diferentes tipos de nubes en los cielos que están sobre nosotros, ¿exactamente cómo llegan allí? Vaya a la página siguiente para leer acerca de dónde provienen las nubes. -

Cómo se forman las nubes

Las nubes obtienen su humedad de una variedad de fuentes, incluida el agua oceánica evaporada.

Las nubes obtienen su humedad de una variedad de fuentes, incluida el agua oceánica evaporada.

Para entender cómo se forman las nubes, necesitamos dar un paso atrás y examinar los procesos de evaporación y condensación. Imagínate un baño para pájaros afuera en un día caluroso. Cuando la temperatura del ambiente es cálida, las moléculas de agua (H2O) son energéticos y pueden moverse más, expandiendo las distancias entre ellos. Más moléculas dejarán la masa del baño para pájaros. líquido y convertirse en agua vapor en el aire. En un día frío, las moléculas tienen menos energía y son menos capaces de separarse de la gran masa de agua. (En un día muy frío, las moléculas de agua generalmente se contraen en su sólido forma, hielo, y no tiene el nivel de energía térmica necesaria para separarse.) Puede ver los procesos que ocurren en los dos primeros casos. Sin embargo, el resultado del primer escenario es evaporación neta; y el resultado del segundo escenario es condensación neta. Otros factores pueden afectar estos resultados, pero para nuestros propósitos, solo nos centraremos en la temperatura.

A medida que las moléculas de agua cambian entre las fases de vapor, líquido y sólido, se mueven por todo el aire, incluso si no podemos verlas. Sin embargo, cuando una parcela de aire se enfría rápidamente y alcanza saturación, existe la posibilidad de que el vapor de agua se condense y aparezca como una nube. Esto podría ocurrir debido a diferentes factores, como el terreno que lo empuja hacia el aire más fresco (llamado levantamiento orográfico), o tal vez, porque entra en una frente frio.

Además, la formación de nubes se produce fácilmente cuando el vapor de agua tiene algo a lo que adherirse, permitiendo que el vapor de agua cambie a sus fases líquidas o sólidas. Varias partículas pueden actuar en esta función. Comunmente llamado núcleos de condensación o núcleos de congelación (también conocido como aerosoles o nucleadores), el nombre prácticamente lo dice todo si sabes acerca de los átomos. Típicamente, cosas como partículas de polvo, partículas de sal marina y hollín de incendios forestales servirán como agentes nucleadores, y las gotas de agua o cristales de hielo se forman alrededor de ellos. Los estudios demuestran que las bacterias, específicamente ciertas bacterias de las plantas, también pueden servir como punto focal para la condensación.

Las nubes son, en esencia, colecciones masivas de pequeñas gotas de agua y moléculas de agua cristalizadas. Las diferentes formas, texturas y otras características de las nubes dependen en gran medida de las condiciones bajo las cuales se forman y se desarrollan posteriormente. Por ejemplo, la temperatura, humedad y la altitud son todos factores que afectan la formación de nubes.

Pero, ¿cómo se mueven las nubes y eventualmente desaparecen? La diferencia entre el aire dentro de una nube y el aire que lo rodea dicta el movimiento de la nube. Por ejemplo, cuña frontal ocurre cuando una nube que forma parte de una masa de aire más caliente se encuentra con una masa de aire más fría. La parcela más caliente probablemente será forzada hacia arriba, sobre la masa fría. Cuando esto sucede, la lluvia usualmente ocurre en el borde delantero de ese punto de reunión.

Esto nos lleva a cómo las nubes se disipan, o más exactamente, evolucionan. Por lo general, las nubes simplemente cambian de un tipo a otro. Usando el ejemplo anterior, el frente donde se unen ambas masas podría hacer que las nubes de cúmulos a la deriva se conviertan en una línea de nubes de nimbostratos (entregando precipitación). A medida que el aire cálido sigue subiendo, esas nubes podrían evolucionar hacia nubes altoestratos, luego a nubes cirrostratos y finalmente a nubes cirros. A medida que el patrón climático avanza, la masa de aire puede alcanzar un punto donde las nubes se disipan. Es solo cuestión de tiempo antes de que el vapor de agua se una a otra nube y el proceso comience nuevamente.

Entonces, ¿qué hacen todas estas nubes diferentes y cómo nos impactan aquí en el suelo? Continúe en la página siguiente para encontrar las respuestas a estas preguntas.

Nubes y Precipitaciones

Las nubes cumulonimbus a menudo significan tormentas severas y otras condiciones climáticas graves.

Las nubes cumulonimbus a menudo significan tormentas severas y otras condiciones climáticas graves.

Racimos de gotas de agua (llamadas gotitas de nubes) y agua congelada cristalizada (llamada cristales de hielo o cristales de nieve) forman nubes. Una nube puede contener ambos, dependiendo de su temperatura. Por ejemplo, la cima de una nube puede ser más fría que las regiones más bajas, creando una mezcla de líquido y agua congelada.

La gravedad hace que toda esta agua caiga como lluvia. El tamaño y volumen promedio de una gota de nube es pequeño, pero, si una gota de nube logra atraer suficiente agua, la influencia de la gravedad hace que se convierta en una gota de lluvia y caiga.

Dicho esto, la nieve es muy parecida a la lluvia. Cuando los cristales de nieve se condensan y se agrupan, se forman copos de nieve. Cuando llegan al punto en que son demasiado pesados ​​para permanecer en el aire, caen juntos como nieve. Diferentes temperaturas circundantes afectan qué tipo de copos de nieve se desarrollarán. A veces, en el camino hacia abajo, los copos de nieve se derriten en la lluvia; otras veces caen intactas.

Cómo funcionan las nubes: nubes

Una fotografía de un copo de nieve, tomada con un fotomicroscopio especial.

Puede que se pregunte: "Si las gotas de agua y los cristales de nieve forman nubes, ¿cómo logramos lluvia de granizo, aguanieve y lluvia helada?" La respuesta es que una vez que las gotas de la nube y los cristales de hielo se condensan y alcanzan una masa de caída crítica, pueden ocurrir algunos procesos adicionales.

  • Lluvia helada, también conocido como vidriado, puede ocurrir donde los frentes de aire caliente y frío se encuentran. Un copo de nieve puede caer en el aire frío, luego pasar a través de una capa de aire más cálido y derretirse. A medida que continúa cayendo y justo antes de que golpee, el copo de nieve pasa a través de una capa de aire frío y se convierte en sobreenfriado Esto significa que no se volverá a congelar, pero al impactar con un objeto frío, como la calle o la rama de un árbol, se convertirá inmediatamente en hielo.
  • Aguanieve comienza de la misma manera que la lluvia helada, pero los copos de nieve derretidos tienen tiempo para volver a congelarse antes de que toquen el suelo.
  • Granizo Se forma durante tormentas severas. Las corrientes ascendentes racheadas producidas por los vientos fuertes pueden hacer que los copos de nieve y las gotas de lluvia suban y bajen hasta que las gotas de agua subenfriadas se acumulen en trozos de hielo. Esto puede suceder repetidamente, hasta que el granizo ya no pueda ser levantado por las potentes corrientes ascendentes de la tormenta. Los trozos de hielo resultantes pueden ser bastante grandes cuando finalmente se liberan y crear un gran impacto si golpean objetos como el capó de su automóvil.

Además de la precipitación, ¿las nubes sirven algún otro propósito? Las nubes tienen varias otras funciones importantes que benefician la vida en la Tierra. Lea sobre estos beneficios en la página siguiente.

El propósito de las nubes

Aunque una variedad de nubes pasan sobre el Desierto Pintado de Arizona, cae poca lluvia.

Aunque una variedad de nubes pasan sobre el Desierto Pintado de Arizona, cae poca lluvia.

Las nubes tienen muchos efectos en nuestro clima, además de simplemente arrojar granizo y cubrirse de nieve. Por ejemplo, sirven como barreras para el calor que se mueve tanto dentro como fuera de la atmósfera terrestre.Los investigadores estiman que el efecto neto actual de las nubes en la atmósfera de nuestro planeta es enfriarlo un poco. Sin embargo, esto es algo que los investigadores están examinando de cerca, como parte de los esfuerzos para recopilar información sobre un posible cambio climático.

Las nubes generalmente afectan la temperatura de dos maneras. Sobre la superficie del planeta, las nubes reflejan aproximadamente el 20 por ciento del calor entrante de regreso al espacio [fuente: Tarbuck]. Las nubes, el vapor de agua y otros gases atmosféricos también absorben alrededor del 20 por ciento de esta radiación solar entrante. Las nubes de bajo nivel reflejan la mayor cantidad de calor, por lo que disfrutamos de temperaturas más frescas durante un día nublado. Por el contrario, una noche nublada es más cálida que una noche sin nubes porque las nubes también crean un efecto de cobertura. Las nubes absorben parcialmente el calor saliente (como el calor liberado en las noches, a medida que el suelo se enfría) y vuelven a formar parte de ese calor hacia la superficie de la Tierra. Las nubes de alto nivel típicamente absorben este calor saliente.

Las nubes regularmente ayudan a cambiar el polvo, las bacterias y otras partículas a través de la superficie del planeta. Las nubes transportan el polvo a una velocidad mucho más rápida de lo que piensas. Una estimación estima que la cantidad de polvo que se mueve desde África a una parte de la cuenca del Amazonas en América del Sur es de aproximadamente 13 millones de toneladas anuales [fuente: Phillips].

Desafortunadamente, demasiado polvo en la atmósfera puede disminuir la cantidad de lluvia que cae sobre una región. Se cree que esto se debe al hecho de que cuando las gotas de lluvia se forman por muchos nucleadores, estas gotas se hacen más pequeñas y, por lo tanto, son menos propensas a caer. Entonces, si una región tiene mucho polvo en el aire, es probable que reciba menos lluvia. Esto puede contribuir a desertificación (donde un clima local cambia lentamente a desierto) y es uno de los factores que los científicos creen que está detrás de los cambios de paisaje alrededor de África central.

¿Crees que hemos terminado? Todavía no hemos hablado de algunas de las nubes más interesantes de todas, así que vaya a la página siguiente para aprender todo sobre ellas.

La cabeza en las nubes

Si pensaste que te gustaban las nubes, prueba a los miembros de la Sociedad de Apreciación de las Nubes para una seria devoción a la nube. Los miembros han enviado más de 3,000 fotos en la nube a su sitio web. Algunas de estas fotos incluso recibieron el honor más alto de la sociedad: Nube del mes. Este sitio web dedicado a las nubes también presenta noticias, poesía, arte y más.

Nubes raras

Nubes noctilucentes fotografiadas en el Refugio Nacional de Vida Silvestre Kenai en Alaska.

Nubes noctilucentes fotografiadas en el Refugio Nacional de Vida Silvestre Kenai en Alaska.

Más allá de los tipos de nube ya mencionados, hay algunos otros que ofrecen algunas obras maestras interesantes que observan el cielo.

Las nubes raras incluyen nubes lenticulares y nubes de gorra, ambos ejemplos de levantamiento orográfico, mencionados anteriormente. Las nubes lenticulares, con capas y un patrón de remolino distintivo que las hace parecerse a cualquier cosa, desde las copas giratorias hasta los panqueques, están formadas por el efecto del terreno en el movimiento del aire. Las nubes que cubren las cimas de las montañas se forman mediante un proceso similar.

Nubes de estela Son otro tipo interesante de nubes raras. Después de que los aviones a reacción liberan corrientes de escape, estas nubes se forman a raíz de este escape. Las estelas se producen cuando el aire frío de la atmósfera superior congela los vapores en el escape de los aviones de reacción. Estas nubes generalmente se desvanecen rápidamente después de que pasa el chorro.

Probablemente la nube rara más fascinante es la nube noctilucente, también conocido como nubes mesosféricas polares (El último término si los estás viendo desde el espacio). La palabra noctilucente viene de "noche" y "resplandeciente", y lo cierto es que puedes vislumbrar estas nubes raras solo en el crepúsculo, cuando brillan de un azul vibrante en los alcances más altos de nuestra atmósfera.

Quizás lo más intrigante de las nubes noctilucentes es que pueden no haber existido siempre. Sus primeros avistamientos registrados se produjeron pocos años después de la erupción de Krakatau en 1883; y mucha gente cree que el volcán y las nubes noctilucentes están relacionados. La violenta explosión de Krakatau envió partículas de ceniza, polvo y humedad a alturas increíbles, tan altas como 80 kilómetros (262,467 pies), y las nubes comenzaron a desarrollarse.

Cuando los efectos de gran alcance de Krakatau se asentaron durante los cinco años posteriores a la erupción, las personas asumieron que las nubes noctilucentes también se desvanecerían. Pero estas nubes todavía existen y se están extendiendo. Muchas personas creen que Krakatau podría haber sido el desencadenante, pero afirman que otros elementos permiten que las nubes noctilucentes permanezcan alrededor hoy.

Los posibles factores contribuyentes de las nubes noctilucentes incluyen:

  • Lanzaderas espaciales: el vapor de agua expulsado en el escape del transbordador espacial podría proporcionar la humedad de las nubes (similar al desarrollo de nubes de estela).
  • Contaminación: la contaminación de la Revolución Industrial podría haber proporcionado núcleos de condensación para que las nubes se desarrollaran. Los efectos del calentamiento global en realidad disminuyen la temperatura en los alcances externos de la atmósfera.
  • Meteoroides: El influjo casi constante de pequeñas partículas de meteoroides también podría contribuir a la formación de nubes.

Si su cabeza no está en las nubes y desea obtener más información sobre este tema, visite los enlaces relacionados con la nube en la página siguiente.

¡Entrante!

Las nubes también existen en el espacio. En esos vastos alcances, diminutos trozos de polvo y gases delgados se juntan y forman lo que comúnmente se conoce como nebulosas. Para ver imágenes de diferentes nebulosas, visita la Imagen del Día de Astronomía y haz una búsqueda rápida de algunas imágenes geniales.

Una nebulosa en particular, la Smith Cloud, parece dirigirse directamente hacia nosotros. Bueno, directo para nosotros como para la galaxia de la Vía Láctea. Las estimaciones dicen que la colisión masiva probablemente no tendrá lugar por otros 20 millones de años.Jay Lockman, del Observatorio Nacional de Radioastronomía, dijo que el impacto de Smith Cloud, con nubes de gas en el vecindario, podría llevar a la creación de muchas estrellas nuevas y dar a los espectadores un espectáculo [fuente: Harris].


Suplemento De Vídeo: Almacenamiento en la Nube - Lo bueno, lo malo y lo feo con @Dany_kino.




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