¿Cómo se forman las nubes?
Más allá de adornar las fotos de paisajes con sus llamativas formas, o de asociarlas a las tormentas y borrascas, las nubes son vitales para la vida en nuestro planeta. Además, su identificación e interpretación permiten predecir las condiciones del tiempo a corto plazo. Por lo anterior, hemos preparado este artículo en el que explicamos de manera simple el origen y la importancia de las nubes. Creemos que es de utilidad para quienes disfrutan de la vida al aire libre.
¿Qué son las nubes?
En términos sencillos, se puede decir que una nube es una masa de gotas de agua, cristales de hielo o ambas a la vez, que se mantiene en suspensión en la atmósfera, y cuya formación se debe a la condensación del vapor de agua en el cielo. Existen muchos tipos de nubes, las que se pueden diferenciar de acuerdo a sus formas y a la altitud en la que se encuentran.
¿Cómo se forman las nubes?
Para que las nubes se formen se necesitan tres ingredientes: vapor de agua en la atmósfera, partículas que permitan su condensación y bajas temperaturas. La atmósfera está constituida por una variedad de gases entre los cuales se encuentra el vapor de agua procedente de la evaporación de las aguas (continentales y océanos), de la transpiración de las plantas y de la sublimación de los glaciares. Pero este vapor en suspensión no puede formar una nube por sí solo. Para que el vapor de agua se pueda agrupar necesita de un "Núcleo de Condensación" o "Aerosol", lo que, y explicado en términos sencillos, corresponde a una partícula de características higroscópicas (de gran afinidad por el agua), que permita la agrupación de las moléculas de vapor de agua y su posterior condensación. Estos potenciales núcleos se encuentran en abundancia en la atmósfera, entre los que se pueden contar el polvo, el polen, las partículas de sal provenientes del oleaje del mar y del rompimiento de las olas, y las cenizas provenientes de las erupciones volcánicas o incendios, entre otros. Una vez que estos dos ingredientes se encuentran falta un paso más para llegar a convertirse en nube. El vapor de agua y los núcleos de condensación deben encontrar temperaturas más bajas para alcanzar el punto de rocío o temperatura en la que las moléculas de vapor de agua se convertirán en gotas de agua líquida.
Una forma de enfriar una masa de aire es forzándola a ascender por convección. La convección ocurre cuando la superficie de la Tierra se calienta por efecto del sol y luego transfiere parte de ese calor a la masa de aire más próxima. Esta masa de aire más caliente será menos densa que el aire que la rodea, por lo que se elevará fácilmente gracias a la fuerza boyante, que corresponde a una fuerza ascendente ejercida por fluidos más densos sobre los menos densos. Una masa de aire que se mueve horizontalmente (como en los frentes fríos) también puede ser forzada a subir a cotas con menores temperaturas cuando se encuentra con una montaña en su camino, o cuando se encuentra con otra masa de aire con temperaturas incluso más bajas. En ambos casos, la masa de aire que se desplaza horizontalmente se verá obligada a subir y alcanzar rápidamente el punto de rocío, generando nubes y si las condiciones son correctas, lluvias. Una vez que la masa de aire asciende y se enfría hasta el punto de rocío, el vapor de agua comienza a condensar sobre los núcleos de condensación, creando así las primeras partículas de agua líquida. Después de cierto tamaño, estas primeras partículas de agua comienzan a colisionar y a adherirse unas con otras, en un proceso llamado colisión- coalescencia. De acuerdo a su composición, las nubes pueden ser clasificadas como frías (nubes altas compuestas por cristales de hielo), cálidas (nubes bajas compuestas por agua) o mixtas (nubes medias compuestas por cristales de hielo y agua). Una nube puede contener agua en estado líquido a pesar de encontrarse a temperaturas muy inferiores a los 0°C. A esta agua se le denomina "Superenfriada" y se puede encontrar por ejemplo en las nubes medias que están formadas por gotas de agua y hielo, las que se forman generalmente entre los -35° y -10°C. Para que se formen cristales de hielo se precisa de un núcleo de congelación (núcleo de hielo). Para hacerse una idea de las dimensiones de las que hemos hablado, el tamaño de cada gota es de aproximadamente 0,001 micras (1 micra es una millonésima parte de un metro). Para que se forme una gota de lluvia capaz de atravesar las corrientes de aire ascendentes y llegar a la superficie, ésta debe medir al menos 1 milímetro, por lo que es necesario que el núcleo de condensación aúne cerca de un millón de gotitas de agua.
¿Por qué flotan las nubes?
Una nube se puede extender vertical y horizontalmente por kilómetros y pesar varias toneladas, pero sin embargo "flotan" en el aire. Ya señalamos en los párrafos anteriores que las masas de aire más cálidas ascienden en la atmósfera gracias a la fuerza boyante, forzadas por una montaña o por otra masa de aire aún más fría. Un buen ejemplo para ilustrar la ligereza relativa de las nubes es comparar su masa total con la masa de aire en el que reside. Tomemos por ejemplo una típica nube pequeña a 3.000 metros de altitud y de un kilómetro cúbico, cuyo contenido de agua líquida es de 1 gramo por metro cúbico. La masa total de las partículas de la nube es de cerca de 1 millón de kilos, lo que equivale más o menos al peso de 500 automóviles. Pero la masa total del aire circundante en ese mismo kilómetro cúbico es de alrededor de 1.000 millones de kilos, ¡1.000 veces más pesado que el líquido! Así, a pesar de que las nubes típicas contienen una gran cantidad de agua, estas parecen flotar en el cielo gracias a que su masa es menor a la del aire circundante, manteniéndose en equilibrio a la misma altura a medida que se desplazan con el viento.
Nubes desde el Marmolejo
¿Cuál es la importancia de las nubes?
Se forman, transforman y pasan sobre nosotros de manera tan natural y cotidiana, que casi no nos damos cuenta de su presencia en el cielo; no obstante, la existencia de las nubes en la atmósfera tiene una gran influencia tanto en el tiempo y en el clima, como en el desarrollo de la vida en el Planeta. Las nubes cumplen un rol fundamental en el ciclo del agua aportando las tan necesarias precipitaciones de nieve y agua. Por otro lado, son claves para regular la temperatura media del Planeta; por ejemplo, algunas nubes contribuyen a la refrigeración, ya que reflejan algo de la radiación solar hacia el espacio, mientras que otras nubes contribuyen al calentamiento actuando como una manta que atrapa algo de la energía que emite la superficie y las capas bajas de la atmósfera; además, los sistemas de nubes ayudan a extender la energía del Sol de manera uniforme sobre la superficie de la Tierra, a la vez que las tormentas se mueven alrededor del planeta transportando la energía desde las zonas cálidas hasta las zonas frías cercanas a los polos.
| Como se puede apreciar, las nubes tienen una tremenda influencia en el clima, en el tiempo y en la vida de la Tierra. Ahora que ya sabes cómo se forman, y conoces su importancia, no puedes dejar de leer el artículo "Tipos de nubes y predicción del tiempo", para que puedas, después de mucha práctica, prever el tiempo inmediato. |
Agradecemos a Raúl Valenzuela por sus correcciones y sugerencias.