Niebla
La niebla es un aerosol visible que consiste en pequeñas gotas de agua o cristales de hielo suspendidos en el aire en la superficie de la Tierra o cerca de ella. La niebla se puede considerar un tipo de nube baja que generalmente se asemeja a un estrato y está fuertemente influenciada por las masas de agua cercanas, la topografía y las condiciones del viento. A su vez, la niebla afecta muchas actividades humanas, como el transporte marítimo, los viajes y la guerra.
La niebla aparece cuando se condensa el vapor de agua (agua en estado gaseoso). Durante la condensación, las moléculas de vapor de agua se combinan para formar pequeñas gotas de agua líquida que quedan suspendidas en el aire. La niebla marina, que aparece cerca de cuerpos de agua salada, se forma cuando el vapor de agua se condensa en trozos de sal. La niebla es similar a la neblina, pero menos transparente.
Definición
El término niebla generalmente se distingue del término más genérico nube en que la niebla es baja y la humedad en la niebla a menudo se genera localmente (por ejemplo, de un cuerpo de agua cercano, como un lago o el océano, o de cerca). humedales o pantanos).
Por definición, la niebla reduce la visibilidad a menos de 1 km (0,62 millas), mientras que la niebla provoca un menor deterioro de la visibilidad.
Para fines de aviación en el Reino Unido, una visibilidad de menos de 5 km (3,1 millas) pero mayor de 999 m (3278 pies) se considera niebla si la humedad relativa es del 95% o más; por debajo del 95%, se informa neblina.
Formación
La niebla se forma cuando la diferencia entre la temperatura del aire y el punto de rocío es inferior a 2,5 °C (4,5 °F).
La niebla comienza a formarse cuando el vapor de agua se condensa en pequeñas gotas de agua que quedan suspendidas en el aire. Algunos ejemplos de formas en que el vapor de agua se agrega al aire son la convergencia del viento en áreas de movimiento ascendente; precipitación o virga cayendo desde arriba; calefacción diurna que evapora el agua de la superficie de los océanos, masas de agua o tierras húmedas; transpiración de las plantas; aire frío o seco moviéndose sobre agua más caliente; y elevando el aire sobre las montañas. El vapor de agua normalmente comienza a condensarse en núcleos de condensación como polvo, hielo y sal para formar nubes. La niebla, al igual que sus primos estratos elevados, es una capa de nubes estable que tiende a formarse cuando una masa de aire frío y estable queda atrapada debajo de una masa de aire caliente.
La niebla normalmente ocurre a una humedad relativa cercana al 100%. Esto ocurre ya sea por la humedad adicional en el aire o por la caída de la temperatura del aire ambiente. Sin embargo, la niebla se puede formar con humedades más bajas y, a veces, puede no formarse con una humedad relativa del 100 %. Con una humedad relativa del 100%, el aire no puede retener humedad adicional, por lo tanto, el aire se sobresaturará si se agrega humedad adicional.
La niebla comúnmente produce precipitaciones en forma de llovizna o nieve muy ligera. La llovizna ocurre cuando la humedad de la niebla alcanza el 100 % y las diminutas gotas de la nube comienzan a fusionarse en gotas más grandes. Esto puede ocurrir cuando la capa de niebla se levanta y se enfría lo suficiente, o cuando se comprime a la fuerza desde arriba por el aire que desciende. La llovizna se convierte en llovizna helada cuando la temperatura en la superficie desciende por debajo del punto de congelación.
El grosor de una capa de niebla está determinado en gran medida por la altitud del límite de inversión, que en lugares costeros u oceánicos también es la parte superior de la capa marina, por encima de la cual la masa de aire es más cálida y seca. El límite de inversión varía su altitud principalmente en respuesta al peso del aire sobre él, que se mide en términos de presión atmosférica. La capa marina, y cualquier banco de niebla que pueda contener, se "aplastarán" cuando la presión sea alta y, a la inversa, pueden expandirse hacia arriba cuando la presión sobre ella disminuya.
Tipos
La niebla se puede formar de varias maneras, dependiendo de cómo ocurrió el enfriamiento que causó la condensación.
La niebla de radiación se forma por el enfriamiento de la tierra después de la puesta del sol por la radiación térmica infrarroja en condiciones tranquilas con un cielo despejado. El suelo de enfriamiento luego enfría el aire adyacente por conducción, lo que hace que la temperatura del aire baje y alcance el punto de rocío, formando niebla. En perfecta calma, la capa de niebla puede tener menos de un metro de espesor, pero la turbulencia puede promover una capa más gruesa. La niebla de radiación se produce por la noche y, por lo general, no dura mucho después del amanecer, pero puede persistir durante todo el día en los meses de invierno, especialmente en áreas delimitadas por terrenos elevados. La niebla de radiación es más común en otoño y principios de invierno. Ejemplos de este fenómeno incluyen la niebla de tule.
La niebla terrestre es la niebla que oscurece menos del 60% del cielo y no se extiende hasta la base de las nubes superiores. Sin embargo, el término suele ser sinónimo de niebla de radiación poco profunda; en algunos casos la profundidad de la niebla es del orden de decenas de centímetros sobre ciertos tipos de terreno con ausencia de viento.
La niebla de advección ocurre cuando el aire húmedo pasa sobre una superficie fría por advección (viento) y se enfría. Es común cuando un frente cálido pasa sobre un área con una capa de nieve significativa. Es más común en el mar cuando el aire húmedo se encuentra con aguas más frías, incluidas áreas de afloramiento de agua fría, como a lo largo de la costa de California (ver niebla de San Francisco). Una diferencia de temperatura lo suficientemente fuerte sobre el agua o el suelo desnudo también puede causar niebla de advección.
Aunque los vientos fuertes a menudo mezclan el aire y pueden dispersar, fragmentar o evitar muchos tipos de niebla, el aire notablemente más cálido y húmedo que sopla sobre una capa de nieve puede continuar generando niebla de advección a velocidades elevadas de hasta 80 km/h (50 mph) o más – esta niebla estará en una capa turbulenta, de movimiento rápido y comparativamente poco profunda, observada a unos pocos centímetros/pulgadas de profundidad sobre campos agrícolas llanos, terreno urbano llano y similares, y/o formará formas más complejas donde el terreno es diferente tales como áreas giratorias al socaire de colinas o grandes edificios, etc.
La niebla formada por la advección a lo largo de la costa de California es impulsada hacia la tierra por uno de varios procesos. Un frente frío puede empujar la capa marina hacia la costa, algo más típico en la primavera o finales del otoño. Durante los meses de verano, una vaguada de baja presión producida por un intenso calentamiento tierra adentro crea un fuerte gradiente de presión, atrayendo la densa capa marina. Además, durante el verano, una fuerte presión alta sobre el suroeste del desierto, generalmente en relación con el monzón de verano, produce un flujo de sur a sureste que puede impulsar la capa marina en alta mar hacia la costa; un fenómeno conocido como "oleada del sur", generalmente después de un período de calor costero. Sin embargo, si el flujo monzónico es lo suficientemente turbulento, podría romper la capa marina y la niebla que pueda contener.
Se forma niebla de evaporación o niebla de vapor sobre masas de agua cubiertas por aire mucho más frío; esta situación también puede conducir a la formación de remolinos de vapor, que se parecen a sus contrapartes de polvo. La niebla de efecto lago es de este tipo, a veces en combinación con otras causas como la niebla de radiación. Tiende a diferir de la mayoría de la niebla de advección que se forma sobre la tierra en que es, como la nieve con efecto de lago, un fenómeno de convección que da como resultado una niebla que puede ser muy densa y profunda y parece esponjosa desde arriba.
La niebla frontal se forma de la misma manera que la nube de estrato cerca de un frente cuando las gotas de lluvia, que caen del aire relativamente cálido sobre una superficie frontal, se evaporan en aire más frío cerca de la superficie de la Tierra y hacen que se sature. Este tipo de niebla puede ser el resultado de una nube de estrato frontal muy baja que desciende hasta el nivel de la superficie en ausencia de cualquier agente elevador después del paso del frente.
La niebla de hielo se forma a temperaturas muy bajas y puede ser el resultado de otros mecanismos mencionados aquí, así como de la exhalación de aire cálido y húmedo por parte de manadas de animales. Se puede asociar con la forma de precipitación de polvo de diamante, en la que se forman cristales muy pequeños de hielo que caen lentamente. Esto ocurre a menudo durante condiciones de cielo azul, lo que puede causar muchos tipos de halos y otros resultados de la refracción de la luz solar por los cristales en el aire.
La niebla helada, que deposita escarcha, está compuesta por gotitas de agua sobreenfriada que se congelan en las superficies al contacto.
La niebla de precipitación (o niebla frontal) se forma a medida que la precipitación cae en el aire más seco debajo de la nube, las gotas de líquido se evaporan y se convierten en vapor de agua. El vapor de agua se enfría y en el punto de rocío se condensa y se forma niebla.
La niebla de granizo a veces se produce en las cercanías de acumulaciones significativas de granizo debido a la disminución de la temperatura y al aumento de la humedad, lo que lleva a la saturación en una capa muy poco profunda cerca de la superficie. Ocurre con mayor frecuencia cuando hay una capa cálida y húmeda sobre el granizo y cuando el viento es ligero. Esta niebla terrestre tiende a ser localizada pero puede ser extremadamente densa y abrupta. Puede formarse poco después de que caiga el granizo; cuando el granizo ha tenido tiempo de enfriar el aire y como absorbe calor al derretirse y evaporarse.
La niebla cuesta arriba se forma cuando el aire húmedo asciende por la ladera de una montaña o colina (levantamiento orográfico) que se condensa en niebla debido al enfriamiento adiabático y, en menor medida, a la caída de presión con la altitud.
Condiciones de congelación
La niebla helada ocurre cuando las gotas de niebla líquida se congelan en las superficies, formando escarcha blanca blanda o dura. Esto es muy común en las cimas de las montañas que están expuestas a nubes bajas. Es equivalente a la lluvia helada, y esencialmente lo mismo que el hielo que se forma dentro de un congelador que no es del tipo "sin escarcha" o "libre de escarcha". El término "niebla helada" también puede referirse a la niebla en la que el vapor de agua se sobreenfría, llenando el aire con pequeños cristales de hielo similares a la nieve muy ligera. Parece hacer que la niebla sea "tangible", como si uno pudiera "agarrar un puñado".
En el oeste de los Estados Unidos, la niebla helada puede denominarse pogonip. Ocurre comúnmente durante períodos fríos de invierno, generalmente en valles montañosos profundos. La palabra pogonip se deriva de la palabra Shoshone paγi̵nappi̵h, que significa "nube". En The Old Farmer's Almanac, en el calendario de diciembre, aparece regularmente la frase "Cuidado con el Pogonip". En su antología Smoke Bellew, Jack London describió un pogonip que rodeó a los personajes principales, matando a uno de ellos.
El fenómeno también es extremadamente común en las áreas interiores del noroeste del Pacífico, con temperaturas en el rango de 10 a 30 ° F (-12 a -1 ° C). La meseta de Columbia experimenta este fenómeno la mayoría de los años debido a las inversiones de temperatura, que a veces duran hasta tres semanas. La niebla generalmente comienza a formarse alrededor del área del río Columbia y se expande, a veces cubriendo la tierra a distancias tan lejanas como LaPine, Oregón, casi 150 millas (240 km) al sur del río y hacia el centro sur de Washington.
La niebla congelada (también conocida como niebla helada) es cualquier tipo de niebla en la que las gotas se han congelado en cristales de hielo extremadamente pequeños en el aire. En general, esto requiere temperaturas de -35 °C (-31 °F) o menos, por lo que es común solo en y cerca de las regiones ártica y antártica. Se ve con mayor frecuencia en áreas urbanas donde se crea por la congelación del vapor de agua presente en los gases de escape de los automóviles y los productos de combustión de la calefacción y la generación de energía. La niebla helada urbana puede volverse extremadamente densa y persistirá día y noche hasta que aumente la temperatura. Cantidades extremadamente pequeñas de niebla de hielo que caen del cielo forman un tipo de precipitación llamada cristales de hielo, a menudo reportados en Utqiaġvik, Alaska. La niebla helada a menudo conduce al fenómeno visual de los pilares de luz.
Niebla helada matutina en Elko, Nevada
Niebla pogonip en Virginia City, Nevada, de una postal de principios del siglo XX
Árbol en el campo durante el frío extremo con niebla congelada
Niebla de hielo en Pyhäjärvi, Tampere durante la puesta de sol.
Influencias topográficas
La niebla cuesta arriba o la niebla de la colina se forma cuando los vientos soplan aire cuesta arriba (llamado levantamiento orográfico), lo enfrían adiabáticamente a medida que asciende y hacen que la humedad que contiene se condense. Esto a menudo provoca niebla helada en las cimas de las montañas, donde el techo de nubes no sería lo suficientemente bajo de otro modo.
La niebla de valle se forma en los valles montañosos, a menudo durante el invierno. Es esencialmente una niebla de radiación confinada por la topografía local y puede durar varios días en condiciones de calma. En el Valle Central de California, la niebla del valle a menudo se conoce como niebla de tule.
Niebla marina y costera
La niebla marina (también conocida como haar o fret) está fuertemente influenciada por la presencia de rocío marino y cristales de sal microscópicos en el aire. Las nubes de todo tipo requieren diminutas partículas higroscópicas sobre las que se puede condensar el vapor de agua. Sobre la superficie del océano, las partículas más comunes son la sal del rocío de sal producido por las olas rompientes. Excepto en áreas de tormenta, las áreas más comunes de rompimiento de olas están ubicadas cerca de las costas, por lo tanto, allí se encuentran las mayores densidades de partículas de sal en el aire.
Se ha observado que la condensación en las partículas de sal se produce con humedades tan bajas como el 70 %, por lo que puede producirse niebla incluso en aire relativamente seco en lugares adecuados, como la costa de California. Por lo general, esta niebla de menor humedad está precedida por una bruma transparente a lo largo de la costa a medida que la condensación compite con la evaporación, un fenómeno que los bañistas suelen notar por la tarde. Otra fuente recientemente descubierta de núcleos de condensación para la niebla costera son las algas marinas. Los investigadores han descubierto que bajo estrés (luz solar intensa, fuerte evaporación, etc.), las algas marinas liberan partículas de yodo que a su vez se convierten en núcleos para la condensación del vapor de agua, lo que provoca una niebla que difunde la luz solar directa.
El humo marino, también llamado niebla de vapor o niebla de evaporación, es la forma más localizada y se genera cuando el aire frío pasa sobre aguas más cálidas o tierra húmeda. A menudo provoca niebla helada o, a veces, escarcha.
El humo del mar ártico es similar al humo del mar, pero ocurre cuando el aire es muy frío. En lugar de condensarse en gotas de agua, se forman columnas de vapor de agua que se congela, asciende y se condensa. El vapor de agua produce la niebla de humo marino, y generalmente es brumoso y parecido al humo.
La niebla de Garúa cerca de la costa de Chile y Perú ocurre cuando la niebla típica producida por el mar viaja tierra adentro, pero de repente se encuentra con un área de aire caliente. Esto hace que las partículas de agua de la niebla se contraigan por evaporación, produciendo una "niebla transparente". La niebla de Garua es casi invisible, pero aun así obliga a los conductores a usar limpiaparabrisas debido a la deposición de agua líquida sobre superficies duras. Camanchaca es una niebla densa similar.
La niebla llega a Seattle desde el mar
Niebla marina o "traste" invadiendo el muelle de Brighton
Niebla marina en el Océano Ártico cerca de la isla de Jan Mayen
Efectos de visibilidad
Dependiendo de la concentración de las gotas, la visibilidad en la niebla puede variar desde la apariencia de neblina hasta una visibilidad casi nula. Cada año se pierden muchas vidas en todo el mundo debido a accidentes que involucran condiciones de niebla en las carreteras, incluidas las colisiones de varios vehículos.
La industria de viajes de aviación se ve afectada por la severidad de las condiciones de niebla. Aunque las modernas computadoras de aterrizaje automático pueden aterrizar una aeronave sin la ayuda de un piloto, el personal que maneja la torre de control del aeropuerto debe poder ver si las aeronaves están en la pista esperando el despegue. Las operaciones seguras son difíciles con niebla espesa y los aeropuertos civiles pueden prohibir los despegues y aterrizajes hasta que mejoren las condiciones.
Una solución para el aterrizaje de aviones militares que regresan desarrollada en la Segunda Guerra Mundial se denominó Operación de Investigación y Dispersión de Niebla (FIDO). Implicó quemar enormes cantidades de combustible junto a las pistas para evaporar la niebla, lo que permitió a los pilotos de cazas y bombarderos que regresaban tener suficientes señales visuales para aterrizar sus aviones de manera segura. Las altas demandas de energía de este método desalientan su uso para operaciones de rutina.
Oscuridad
Las sombras se proyectan a través de la niebla en tres dimensiones. La niebla es lo suficientemente densa como para ser iluminada por la luz que pasa a través de los huecos en una estructura o árbol, pero lo suficientemente delgada como para dejar pasar una gran cantidad de esa luz e iluminar puntos más lejanos. Como resultado, las sombras de los objetos aparecen como "haces" orientados en una dirección paralela a la fuente de luz. Estas sombras voluminosas se crean de la misma manera que los rayos crepusculares, que son las sombras de las nubes. En la niebla, son los objetos sólidos los que proyectan sombras.
Propagación del sonido y efectos acústicos.
El sonido generalmente viaja más rápido y más lejos a través de los sólidos, luego los líquidos y luego los gases como la atmósfera. El sonido se ve afectado durante las condiciones de niebla debido a las pequeñas distancias entre las gotas de agua y las diferencias de temperatura del aire.
Efecto molecular: aunque la niebla es esencialmente agua líquida, las muchas gotas están separadas por pequeños espacios de aire. Los sonidos agudos tienen una frecuencia alta, lo que a su vez significa que tienen una longitud de onda corta. Para transmitir una onda de alta frecuencia, el aire debe moverse de un lado a otro muy rápidamente. Las ondas sonoras de tono alto y longitud de onda corta son reflejadas y refractadas por muchas gotas de agua separadas, cancelando y disipando parcialmente su energía (un proceso llamado "amortiguación"). Por el contrario, las notas de tono bajo, con una frecuencia baja y una longitud de onda larga, mueven el aire menos rápido y con menos frecuencia, y pierden menos energía debido a las interacciones con las pequeñas gotas de agua. Las notas graves se ven menos afectadas por la niebla y viajan más lejos, por lo que las sirenas de niebla utilizan un tono grave.
Efecto de temperatura: una niebla puede ser causada por una inversión de temperatura donde el aire frío se acumula en la superficie que ayudó a crear la niebla, mientras que el aire más cálido se asienta sobre ella. El límite invertido entre el aire frío y el aire caliente refleja las ondas de sonido hacia el suelo, lo que permite que el sonido que normalmente se irradiaría escapando a la atmósfera superior rebotara y viajara cerca de la superficie. Una inversión de temperatura aumenta la distancia que pueden viajar los sonidos de baja frecuencia, al reflejar el sonido entre el suelo y la capa de inversión.
Récord de extremos
Los lugares particularmente brumosos incluyen Hamilton, Nueva Zelanda y Grand Banks frente a la costa de Terranova (el lugar de encuentro de la corriente fría de Labrador desde el norte y la mucho más cálida Corriente del Golfo desde el sur). Algunas áreas terrestres con mucha niebla en el mundo incluyen Argentia (Terranova) y Point Reyes (California), cada una con más de 200 días de niebla al año. Incluso en el sur de Europa, generalmente más cálido, la niebla espesa y la niebla localizada se encuentran a menudo en las tierras bajas y los valles, como la parte inferior del valle del Po y los valles del Arno y el Tíber en Italia; Valle del Ebro en el noreste de España; así como en la meseta suiza, especialmente en la zona de Seeland, a finales de otoño e invierno. Otras áreas notablemente nubladas incluyen la costa de Chile (en el sur); costa de Namibia; Norte, Groenlandia; y las islas Severnaya Zemlya.
Como fuente de agua
Los bosques de secuoyas de California reciben aproximadamente del 30 al 40 % de su humedad de la niebla costera a través del goteo de niebla. El cambio en los patrones climáticos podría resultar en una sequía relativa en estas áreas. Algunos animales, incluidos los insectos, dependen de la niebla húmeda como fuente principal de agua, particularmente en climas desérticos, como a lo largo de muchas áreas costeras africanas. Algunas comunidades costeras utilizan redes de niebla para extraer la humedad de la atmósfera donde el bombeo de agua subterránea y la recolección de agua de lluvia son insuficientes. La niebla puede ser de diferente tipo según las condiciones climáticas.
Niebla artificial
La niebla artificial es una niebla hecha por el hombre que generalmente se crea al vaporizar un fluido a base de agua y glicol o glicerina. El fluido se inyecta en un bloque de metal calentado y se evapora rápidamente. La presión resultante obliga al vapor a salir por un conducto de ventilación. Al entrar en contacto con el aire exterior frío, el vapor se condensa en gotitas microscópicas y aparece como niebla. Estas máquinas de niebla se utilizan principalmente para aplicaciones de entretenimiento.
Referencias históricas
La presencia de niebla a menudo ha jugado un papel clave en eventos históricos, como batallas estratégicas. Un ejemplo es la Batalla de Long Island (27 de agosto de 1776), cuando el general estadounidense George Washington y su comando pudieron evadir la captura inminente por parte del ejército británico, usando niebla para ocultar su escape. Otro ejemplo es el Día D (6 de junio de 1944) durante la Segunda Guerra Mundial, cuando los aliados desembarcaron en las playas de Normandía, Francia, en condiciones de niebla. Se informaron resultados tanto positivos como negativos de ambos lados durante esa batalla, debido a la mala visibilidad.
Galería
Árbol de arce con hojas rojas en la niebla de la mañana, en el oeste de Estonia
Una niebla en el campo de los pueblos de Leppälahti ja Kuivaniemi en Kuopio, Finlandia
Niebla flotando sobre los valles que rodean el Observatorio La Silla.
Niebla que rodea los rascacielos en el centro de la ciudad de Melbourne
Niebla ligera sobre Taipei, Taiwán con Taipei 101 en el fondo
Niebla en Londres con el Palacio de Westminster al fondo
Niebla densa sobre el subcontinente indio, captada por el satélite Aqua de la NASA en diciembre de 2012
Niebla que oscurece parcialmente una montaña en Tirupati en el verano de la India.