Las previsiones meteorológicas modernas se basan en complejos simuladores informáticos. Estos simuladores utilizan todas las ecuaciones físicas que describen la atmósfera, incluido el movimiento del aire, el calor del sol y la formación de nubes y lluvia.
Por Hannah Christensen, NERC Independent Research Fellow, Atmospheric Oceanic and Planetary Physics, Universidad de Oxford, Reino Unido.
Las mejoras progresivas de las previsiones a lo largo del tiempo significan que las previsiones meteorológicas modernas a cinco días son tan hábiles como lo eran las previsiones a tres días hace 20 años. Pero no hace falta un superordenador para predecir cómo va a cambiar el tiempo sobre tu cabeza en las próximas horas: las culturas lo saben desde hace milenios. Si observas el cielo y sabes un poco cómo se forman las nubes, puedes predecir si va a llover. Y un poco de comprensión de la física que hay detrás de la formación de las nubes pone de relieve la complejidad de la atmósfera, y arroja algo de luz sobre por qué predecir el tiempo más allá de unos pocos días es un problema tan difícil.
He aquí seis nubes a las que hay que prestar atención, y cómo pueden ayudarle a entender el agua.
1) Cumulus
Las nubes se forman cuando el aire se enfría hasta el punto de rocío, la temperatura a la que el aire ya no puede retener todo su vapor de agua. A esta temperatura, el vapor de agua se condensa formando gotitas de agua líquida, que observamos como una nube. Para que se produzca este proceso, es necesario que el aire se vea obligado a ascender en la atmósfera o que el aire húmedo entre en contacto con una superficie fría.
En un día soleado, la radiación solar calienta la tierra, que a su vez calienta el aire situado justo encima. Este aire caliente asciende por convección y forma cúmulos. Estas nubes “de buen tiempo” parecen algodón. Si observa un cielo lleno de cúmulos, se dará cuenta de que tienen bases planas, todas al mismo nivel. A esta altura, el aire del suelo se ha enfriado hasta alcanzar el punto de rocío. Por lo general, los cúmulos no suelen llover.
2) Cumulonimbus
Aunque los cúmulos pequeños no producen lluvia, si observa que los cúmulos aumentan de tamaño y se extienden a mayor altura en la atmósfera, es señal de que se avecinan lluvias intensas. Esto es habitual en verano, cuando los cúmulos matinales se convierten en profundas nubes cumulonimbos (tormentas eléctricas) por la tarde.
Cerca del suelo, los cumulonimbos están bien definidos, pero más arriba empiezan a parecer difusos en los bordes. Esta transición indica que la nube ya no está formada por gotas de agua, sino por cristales de hielo. Cuando las ráfagas de viento arrastran gotas de agua fuera de la nube, éstas se evaporan rápidamente en el ambiente más seco, lo que da a las nubes de agua un borde muy afilado. En cambio, los cristales de hielo transportados fuera de la nube no se evaporan rápidamente, dando un aspecto difuso.
Los Cumulonimbos suelen ser de cima plana. Dentro del Cumulonimbo, el aire caliente asciende por convección. Al hacerlo, se enfría gradualmente hasta alcanzar la misma temperatura que la atmósfera circundante. A este nivel, el aire ya no flota y no puede seguir ascendiendo. En su lugar, se extiende, formando una característica forma de yunque.
3) Cirrus
Los cirros se forman a gran altura en la atmósfera. Son difusos y están compuestos en su totalidad por cristales de hielo que caen a través de la atmósfera. Si los Cirrus son transportados horizontalmente por vientos que se mueven a diferentes velocidades, adoptan una característica forma de gancho. Sólo a altitudes o latitudes muy elevadas los Cirrus producen lluvia a ras de suelo.
Pero si observa que los cirros empiezan a cubrir más parte del cielo y se hacen más bajos y espesos, es un buen indicio de que se aproxima un frente cálido. En un frente cálido, una masa de aire cálido y otra de aire frío se encuentran. El aire cálido, más ligero, se ve obligado a ascender sobre la masa de aire frío, lo que provoca la formación de nubes. El descenso de las nubes indica que el frente se está acercando, lo que dará lugar a un periodo de lluvias en las próximas 12 horas.
4) Stratus
El estrato es una capa continua de nubes bajas que cubre el cielo. El estrato se forma cuando el aire asciende suavemente o cuando un viento suave trae aire húmedo sobre una superficie terrestre o marina fría. Las nubes de estrato son finas, por lo que, aunque las condiciones sean sombrías, es poco probable que llueva y, como mucho, caerá una ligera llovizna. El estrato es idéntico a la niebla, por lo que si alguna vez has estado caminando por la montaña en un día de niebla, has estado caminando entre nubes.
5) Lenticular
Los dos últimos tipos de nubes no le ayudarán a predecir el tiempo que va a hacer, pero le permitirán echar un vistazo a los movimientos extraordinariamente complicados de la atmósfera. Las nubes lenticulares, lisas y con forma de lente, se forman cuando el aire se eleva por encima de una cadena montañosa.
Una vez pasada la montaña, el aire vuelve a su nivel anterior. Al hundirse, se calienta y la nube se evapora. Pero puede sobrepasarse, en cuyo caso la masa de aire vuelve a subir y se forma otra nube lenticular. Esto puede dar lugar a una cadena de nubes que se extienden más allá de la cordillera. La interacción del viento con las montañas y otras características de la superficie es uno de los muchos detalles que hay que representar en los simuladores informáticos para obtener predicciones meteorológicas precisas.
6) Kelvin-Helmholtz
Y por último, mi favorita. La nube de Kelvin-Helmholtz se asemeja a una ola oceánica rompiendo. Cuando masas de aire a distintas alturas se mueven horizontalmente con velocidades diferentes, la situación se vuelve inestable. El límite entre las masas de aire comienza a ondularse, formando finalmente olas más grandes.
Las nubes de Kelvin-Helmholtz son raras -la única vez que vi una fue sobre Jutlandia, al oeste de Dinamarca- porque sólo podemos ver este proceso en la atmósfera si la masa de aire inferior contiene una nube. La nube puede entonces trazar las olas rompiendo, revelando la complejidad de los movimientos, de otro modo invisibles, sobre nuestras cabezas.
Foto de apertura: Cumulonimbus: lluvia intensa y truenos en el horizonte. Shutterstock. Esta nota fue preparada por The Conversation.
Deja un comentario