Nube
En meteorología, una nube es un aerosol que consiste en una masa visible de gotas de líquido en miniatura, cristales congelados u otras partículas suspendidas en la atmósfera de un cuerpo planetario o espacio similar. El agua u otros productos químicos pueden componer las gotitas y los cristales. En la Tierra, las nubes se forman como resultado de la saturación del aire cuando se enfría hasta su punto de rocío, o cuando obtiene suficiente humedad (generalmente en forma de vapor de agua) de una fuente adyacente para elevar el punto de rocío al ambiente. la temperatura. Se ven en la homosfera de la Tierra, que incluye la troposfera, la estratosfera y la mesosfera. Nefologíaes la ciencia de las nubes, que se lleva a cabo en la rama de física de nubes de la meteorología. Hay dos métodos para nombrar las nubes en sus respectivas capas de la homosfera, latina y común.
Los tipos de género en la troposfera, la capa atmosférica más cercana a la superficie de la Tierra, tienen nombres en latín debido a la adopción universal de la nomenclatura de Luke Howard que se propuso formalmente en 1802. Se convirtió en la base de un sistema internacional moderno que divide las nubes en cinco formas físicas que se puede dividir o clasificar en niveles de altitud para derivar diez géneros básicos. Los principales tipos de nubes representativos de cada una de estas formas son estratiformes, cumuliformes, estratocumuliformes, cumulonimbiformes y cirriformes. Las nubes bajas no tienen prefijos relacionados con la altitud. Sin embargo, los tipos estratiformes y estratocumuliformes de nivel medio reciben el prefijo alto, mientras quelas variantes de alto nivel de estas mismas dos formas llevan el prefijo cirro-. En ambos casos, strato- se elimina de la última forma para evitar el doble prefijo. Los tipos de género con suficiente extensión vertical para ocupar más de un nivel no llevan ningún prefijo relacionado con la altitud. Se clasifican formalmente como de nivel bajo o medio dependiendo de la altitud a la que se forme inicialmente cada uno, y también se caracterizan de manera más informal como de varios niveles o verticales. La mayoría de los diez géneros derivados por este método de clasificación se pueden subdividir en especies y luego subdividirse en variedades.. Las nubes estratiformes muy bajas que se extienden hasta la superficie de la Tierra reciben los nombres comunes de niebla y neblina, pero no tienen nombres en latín.
En la estratosfera y la mesosfera, las nubes tienen nombres comunes para sus tipos principales. Pueden tener la apariencia de velos o láminas estratiformes, mechones cirriformes o bandas u ondulaciones estratocumuliformes. Se ven con poca frecuencia, principalmente en las regiones polares de la Tierra. Se han observado nubes en las atmósferas de otros planetas y lunas del Sistema Solar y más allá. Sin embargo, debido a sus diferentes características de temperatura, a menudo están compuestos por otras sustancias como metano, amoníaco y ácido sulfúrico, además de agua.
Las nubes troposféricas pueden tener un efecto directo sobre el cambio climático en la Tierra. Pueden reflejar los rayos entrantes del sol que pueden contribuir a un efecto de enfriamiento donde y cuando se producen estas nubes, o atrapar la radiación de onda más larga que se refleja desde la superficie de la Tierra y puede causar un efecto de calentamiento. La altitud, la forma y el espesor de las nubes son los principales factores que afectan el calentamiento o enfriamiento local de la Tierra y la atmósfera. Las nubes que se forman sobre la troposfera son demasiado escasas y demasiado delgadas para influir en el cambio climático. Las nubes son la principal incertidumbre en la sensibilidad climática.
Resumen tabular
La tabla que sigue tiene un alcance muy amplio al igual que la plantilla de nube que le sigue. Ambos se basan en varios métodos de clasificación de nubes, tanto formales como informales, utilizados en diferentes niveles de la homosfera de la Tierra por varias autoridades citadas, especialmente con respecto a formas, niveles de altitud, formas y niveles, nubes verticales elevadas y nubes sobre el troposfera.Hay algunas variaciones en el estilo de nomenclatura (latín y común), organización y enfoque entre la troposfera y los niveles superiores de la homosfera. Sin embargo, los esquemas de clasificación vistos en este artículo se pueden armonizar utilizando una clasificación cruzada informal de formas físicas y niveles de altitud para derivar los 10 géneros troposféricos, la niebla y la neblina que se forman a nivel de la superficie y varios tipos principales adicionales sobre la troposfera. El género cumulus incluye cuatro especies que indican un tamaño vertical que puede afectar los niveles de altitud. Esta tabla no debe verse como una clasificación estricta o singular más allá de lo que aparece en la plantilla, sino más bien como una ilustraciónde cómo varios tipos principales de nubes se relacionan entre sí y se definen a través de una gama completa de niveles de altitud desde la superficie de la Tierra hasta el "borde del espacio".
formas y niveles | Estratiformeno convectivo | Cirriformemayormente no convectivo | Estratocumuliformeconvectiva limitada | Convecciónlibre cumuliforme | convectivo fuerte cumulonimbiforme |
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Nivel extremo | PMC: velos noctilucentes | Ondas o remolinos noctilucentes | bandas noctilucentes | ||
muy alto nivel | Ácido nítrico y agua PSC | PSC nacarado cirriforme | PSC nacarado lenticular | ||
Nivel alto | Cirrostrato | Cirro | Cirrocúmulo | ||
Nivel medio | Altostrato | Altocúmulo | |||
Nivel bajo | Estrato | Estratocúmulo | Cumulus humilis o fractus | ||
Vertical de varios niveles o moderado | Nimboestrato | Cumulus mediocris | |||
imponente vertical | Cumulus congestus | Cumulonimbo | |||
Nivel de la superficie | niebla o neblina |
Etimología e historia de la ciencia de las nubes y la nomenclatura
Etimología
El origen del término "nube" se puede encontrar en las palabras del inglés antiguo clud o clod, que significan una colina o una masa de piedra. Alrededor de principios del siglo XIII, la palabra comenzó a usarse como metáfora de las nubes de lluvia, debido a la similitud en apariencia entre una masa de roca y un cúmulo de nubes. Con el tiempo, el uso metafórico de la palabra suplantó al inglés antiguo weolcan, que había sido el término literal para las nubes en general.
Aristóteles
Los estudios de nubes antiguas no se realizaron de forma aislada, sino que se observaron en combinación con otros elementos meteorológicos e incluso con otras ciencias naturales. Alrededor del 340 a. C., el filósofo griego Aristóteles escribió Meteorologica, una obra que representaba la suma del conocimiento de la época sobre las ciencias naturales, incluido el tiempo y el clima. Por primera vez, la precipitación y las nubes de las que caía la precipitación se llamaron meteoros, que se originan de la palabra griega meteoros, que significa 'alto en el cielo'. De esa palabra vino el término moderno meteorología, el estudio de las nubes y el clima. Meteorologicase basaba en la intuición y la simple observación, pero no en lo que ahora se considera el método científico. Sin embargo, fue el primer trabajo conocido que intentó tratar una amplia gama de temas meteorológicos de manera sistemática, especialmente el ciclo hidrológico.
Primera clasificación integral
Después de siglos de teorías especulativas sobre la formación y el comportamiento de las nubes, los primeros estudios verdaderamente científicos fueron realizados por Luke Howard en Inglaterra y Jean-Baptiste Lamarck en Francia. Howard era un observador metódico con una sólida base en el idioma latín y usó su experiencia para clasificar formalmente los diversos tipos de nubes troposféricas durante 1802. Creía que las observaciones científicas de las formas cambiantes de las nubes en el cielo podrían desbloquear la clave para el pronóstico del tiempo.
Lamarck había trabajado de forma independiente en la clasificación de nubes el mismo año y había ideado un esquema de nombres diferente que no causó impresión ni siquiera en su país de origen, Francia, porque usaba nombres y frases en francés inusualmente descriptivos e informales para los tipos de nubes. Su sistema de nomenclatura incluía 12 categorías de nubes, con nombres como (traducidos del francés) nubes brumosas, nubes moteadas y nubes en forma de escoba. Por el contrario, Howard usó el latín universalmente aceptado, que se popularizó rápidamente después de su publicación en 1803. Como señal de la popularidad del esquema de nombres, el dramaturgo y poeta alemán Johann Wolfgang von Goethe compuso cuatro poemas sobre las nubes y se los dedicó a Howard.
Una elaboración del sistema de Howard finalmente fue adoptada formalmente por la Conferencia Meteorológica Internacional en 1891. Este sistema cubría solo los tipos de nubes troposféricas. Sin embargo, el descubrimiento de nubes sobre la troposfera a fines del siglo XIX eventualmente condujo a la creación de esquemas de clasificación separados que volvían al uso de nombres comunes descriptivos y frases que recordaban un poco los métodos de clasificación de Lamarck. Estas nubes muy altas, aunque clasificadas por estos métodos diferentes, son sin embargo muy similares a algunas formas de nubes identificadas en la troposfera con nombres latinos.
Formación en la homosfera: cómo se satura el aire
Las nubes terrestres se pueden encontrar en la mayor parte de la homosfera, que incluye la troposfera, la estratosfera y la mesosfera. Dentro de estas capas de la atmósfera, el aire puede saturarse como resultado de ser enfriado hasta su punto de rocío o por la adición de humedad de una fuente adyacente. En este último caso, la saturación ocurre cuando el punto de rocío se eleva a la temperatura del aire ambiente.
Enfriamiento adiabático
El enfriamiento adiabático ocurre cuando uno o más de los tres posibles agentes elevadores (convectivo, ciclónico/frontal u orográfico) hacen que una porción de aire que contiene vapor de agua invisible se eleve y se enfríe hasta su punto de rocío, la temperatura a la que el aire se satura. El mecanismo principal detrás de este proceso es el enfriamiento adiabático. A medida que el aire se enfría hasta su punto de rocío y se satura, el vapor de agua normalmente se condensa para formar gotas de nubes. Esta condensación normalmente se produce en los núcleos de condensación de las nubes, como las partículas de sal o polvo que son lo suficientemente pequeñas como para ser mantenidas en el aire por la circulación normal del aire.
Un agente es el movimiento convectivo ascendente del aire causado por el calentamiento solar diurno a nivel de la superficie. La inestabilidad de las masas de aire permite la formación de nubes cumuliformes que pueden producir chubascos si el aire está lo suficientemente húmedo. En ocasiones moderadamente raras, la sustentación convectiva puede ser lo suficientemente poderosa como para penetrar la tropopausa y empujar la parte superior de la nube hacia la estratosfera.
El levantamiento frontal y ciclónico ocurre cuando el aire estable es forzado a elevarse en los frentes meteorológicos y alrededor de los centros de baja presión mediante un proceso llamado convergencia. Los frentes cálidos asociados con los ciclones extratropicales tienden a generar principalmente nubes cirriformes y estratiformes en un área amplia, a menos que la masa de aire cálido que se aproxima sea inestable, en cuyo caso los cúmulos congestus o cumulonimbus suelen estar incrustados en la principal capa de nubes precipitantes. Los frentes fríos generalmente se mueven más rápido y generan una línea más estrecha de nubes, que en su mayoría son estratocumuliformes, cumuliformes o cumulonimbiformes, según la estabilidad de la masa de aire cálido justo delante del frente.
Una tercera fuente de elevación es la circulación del viento que fuerza el aire sobre una barrera física como una montaña (ascensor orográfico). Si el aire es generalmente estable, no se forman más que nubes de casquete lenticular. Sin embargo, si el aire se vuelve lo suficientemente húmedo e inestable, pueden aparecer chubascos orográficos o tormentas eléctricas.
Enfriamiento no adiabático
Junto con el enfriamiento adiabático que requiere un agente elevador, existen tres mecanismos no adiabáticos principales para reducir la temperatura del aire hasta su punto de rocío. El enfriamiento por conducción, radiación y evaporación no requiere un mecanismo de elevación y puede causar condensación a nivel de la superficie, lo que resulta en la formación de niebla.
Agregando humedad al aire
Varias fuentes principales de vapor de agua se pueden agregar al aire como una forma de lograr la saturación sin ningún proceso de enfriamiento: evaporación del agua superficial o suelo húmedo, precipitación o virga y transpiración de las plantas.
Clasificación: Cómo se identifican las nubes en la troposfera
La clasificación troposférica se basa en una jerarquía de categorías con formas físicas y niveles de altitud en la parte superior. Estos se clasifican de forma cruzada en un total de diez tipos de género, la mayoría de los cuales se pueden dividir en especies y subdividir en variedades que se encuentran en la parte inferior de la jerarquía.
Formas fisicas
Las nubes en la troposfera asumen cinco formas físicas basadas en la estructura y el proceso de formación. Estos formularios se utilizan comúnmente con el propósito de realizar análisis satelitales. Se dan a continuación en orden ascendente aproximado de inestabilidad o actividad convectiva.
Estratiforme
Las nubes estratiformes no convectivas aparecen en condiciones estables de masa de aire y, en general, tienen estructuras planas en forma de lámina que pueden formarse a cualquier altitud en la troposfera. El grupo estratiforme se divide por rango de altitud en los géneros cirrostratus (nivel alto), altostratus (nivel medio), stratus (nivel bajo) y nimbostratus (nivel múltiple). La niebla se considera comúnmente una capa de nubes en la superficie. La niebla puede formarse a nivel de la superficie en aire claro o puede ser el resultado de una nube de estrato muy bajo que desciende hasta el suelo o el nivel del mar. Por el contrario, se forman nubes estratiformes bajas cuando la niebla de advección se eleva por encima del nivel de la superficie durante condiciones de brisa.
Cirriforme
Las nubes cirriformes en la troposfera son del género cirrus y tienen la apariencia de filamentos separados o semifusionados. Se forman en altitudes troposféricas altas en aire que es mayormente estable con poca o ninguna actividad convectiva, aunque ocasionalmente pueden mostrarse acumulaciones más densas causadas por una convección limitada de alto nivel donde el aire es parcialmente inestable. Las nubes que se asemejan a cirros, cirrostratos y cirrocúmulos se pueden encontrar por encima de la troposfera, pero se clasifican por separado usando nombres comunes.
Estratocumuliforme
Las nubes de esta estructura tienen características tanto cumuliformes como estratiformes en forma de rollos, ondas o elementos. Por lo general, se forman como resultado de una convección limitada en una masa de aire mayoritariamente estable coronada por una capa de inversión. Si la capa de inversión está ausente o más alta en la troposfera, el aumento de la inestabilidad de la masa de aire puede hacer que las capas de nubes desarrollen cimas en forma de torretas que consisten en acumulaciones cumuliformes incrustadas. El grupo estratocumuliforme se divide en cirrocúmulos (nivel alto, prefijo estrato eliminado), altocúmulos (nivel medio, prefijo estrato eliminado) y estratocúmulos (nivel bajo).
Cumuliforme
Las nubes cumuliformes generalmente aparecen en montones o penachos aislados. Son el producto de un levantamiento convectivo localizado pero generalmente libre donde no hay capas de inversión en la troposfera para limitar el crecimiento vertical. En general, las nubes cumuliformes pequeñas tienden a indicar una inestabilidad comparativamente débil. Los tipos cumuliformes más grandes son un signo de mayor inestabilidad atmosférica y actividad convectiva. Dependiendo de su tamaño vertical, las nubes del tipo cúmulo pueden ser de bajo nivel o de varios niveles con una extensión vertical de moderada a imponente.
Cumulonimbiforme
Las nubes de convección libre más grandes comprenden el género cumulonimbus, que tiene una extensión vertical imponente. Ocurren en aire altamente inestable y, a menudo, tienen contornos borrosos en las partes superiores de las nubes que a veces incluyen la parte superior del yunque. Estas nubes son producto de una convección muy fuerte que puede penetrar en la estratosfera inferior.
Niveles y géneros
Las nubes troposféricas se forman en cualquiera de los tres niveles (anteriormente llamados étages) según el rango de altitud sobre la superficie de la Tierra. La agrupación de nubes en niveles se realiza comúnmente con el fin de crear atlas de nubes, observaciones meteorológicas en la superficie y mapas meteorológicos. El rango de altura base para cada nivel varía según la zona geográfica latitudinal. Cada nivel de altitud comprende dos o tres géneros-tipos diferenciados principalmente por la forma física.
Los niveles estándar y los tipos de género se resumen a continuación en orden descendente aproximado de la altitud en la que normalmente se basa cada uno. Las nubes de varios niveles con una extensión vertical significativa se enumeran por separado y se resumen en orden ascendente aproximado de inestabilidad o actividad convectiva.
Nivel alto
Las nubes altas se forman a altitudes de 3000 a 7600 m (10 000 a 25 000 pies) en las regiones polares, de 5000 a 12 200 m (16 500 a 40 000 pies) en las regiones templadas y de 6100 a 18 300 m (20 000 a 60 000 pies) en las regiones tropicales.. Todas las nubes cirriformes se clasifican como altas, por lo que constituyen un solo género cirrus (Ci). Las nubes estratocumuliformes y estratiformes en el rango de gran altitud llevan el prefijo cirro-, lo que produce los respectivos nombres de género cirrocumulus (Cc) y cirrostratus (Cs). Si se analizan imágenes satelitales de resolución limitada de nubes altas sin datos de respaldo de observaciones humanas directas, se vuelve imposible distinguir entre formas individuales o tipos de género, y se identifican colectivamente comotipo alto (o informalmente como tipo cirro, aunque no todas las nubes altas son de la forma o género cirro).
- Género cirro (Ci):
Se trata en su mayoría de volutas fibrosas de delicadas nubes blancas cirriformes de cristales de hielo que se destacan claramente contra el cielo azul. Los cirros generalmente no son convectivos, excepto los subtipos castellanus y floccus que muestran una convección limitada. A menudo se forman a lo largo de una corriente en chorro a gran altitud y en el borde de ataque de una perturbación frontal o de baja presión donde pueden fusionarse en cirrostratos. Este género de nubes de alto nivel no produce precipitaciones.
- Género cirrocúmulos (Cc):
Esta es una capa estratocumuliforme alta de color blanco puro de convección limitada. Se compone de cristales de hielo o gotitas de agua sobreenfriada que aparecen como pequeñas masas redondas sin sombrear o escamas en grupos o líneas con ondas como la arena en una playa. Los cirrocúmulos ocasionalmente se forman junto con los cirros y pueden estar acompañados o reemplazados por cirroestratos cerca del borde de ataque de un sistema meteorológico activo. Este tipo de género ocasionalmente produce virga, precipitación que se evapora debajo de la base de la nube.
- Género cirrostratus (Cs):
Cirrostratus es un velo delgado de cristales de hielo estratiformes no convectivos que típicamente da lugar a halos causados por la refracción de los rayos del sol. El sol y la luna son visibles en un contorno claro. Cirrostratus no produce precipitación, pero a menudo se espesa en altostratus antes de un frente cálido o un área de baja presión, lo que a veces lo hace.
Nivel medio
Las nubes no verticales en el nivel medio tienen el prefijo alto-, dando los nombres de género altocumulus (Ac) para tipos estratocumuliformes y altoestratos (As) para tipos estratiformes. Estas nubes pueden formarse a una altura tan baja como 2000 m (6500 pies) sobre la superficie en cualquier latitud, pero pueden tener una base de hasta 4000 m (13 000 pies) cerca de los polos, 7000 m (23 000 pies) en latitudes medias y 7600 m (25 000 pies). pies) en los trópicos. Al igual que con las nubes altas, el ojo humano identifica fácilmente los principales tipos de géneros, pero no es posible distinguirlos utilizando únicamente fotografías satelitales. Cuando los datos de apoyo de las observaciones humanas no están disponibles, estas nubes generalmente se identifican colectivamente como de tipo medio en las imágenes de satélite.
- Género altocúmulos (Ac):
Esta es una capa de nubes de nivel medio de convección limitada que generalmente se presenta en forma de parches irregulares o láminas más extensas dispuestas en grupos, líneas u ondas. Los altocúmulos ocasionalmente pueden parecerse a los cirrocúmulos, pero generalmente son más gruesos y están compuestos por una mezcla de gotas de agua y cristales de hielo, por lo que las bases muestran al menos un tono gris claro. Los altocúmulos pueden producir virga, una precipitación muy ligera que se evapora antes de llegar al suelo.
- Género altoestratos (As):
Altoestratos es un velo no convectivo opaco o translúcido de nivel medio de nubes gris/azul grisáceas que a menudo se forma a lo largo de frentes cálidos y alrededor de áreas de baja presión. Altostratus generalmente se compone de gotas de agua, pero puede estar mezclado con cristales de hielo en altitudes más altas. Altoestratos opacos generalizados pueden producir precipitaciones ligeras continuas o intermitentes.
Nivel bajo
Las nubes bajas se encuentran cerca de la superficie hasta los 2000 m (6500 pies). Los tipos de género en este nivel no tienen prefijo o llevan uno que se refiere a una característica distinta a la altitud. Las nubes que se forman en el nivel bajo de la troposfera generalmente tienen una estructura más grande que las que se forman en los niveles medio y alto, por lo que generalmente se pueden identificar por sus formas y tipos de género utilizando solo fotografías satelitales.
- Género estratocúmulos (Sc):
Este tipo de género es una capa de nubes estratocumuliformes de convección limitada, generalmente en forma de parches irregulares o láminas más extensas similares a los altocúmulos pero que tienen elementos más grandes con un sombreado gris más profundo. Los estratocúmulos a menudo están presentes durante el clima húmedo que se origina en otras nubes de lluvia, pero solo pueden producir precipitaciones muy ligeras por sí solos.
- género cúmulos (Cu); especie humilis – poca extensión vertical:
Estas son pequeñas nubes cumuliformes separadas de buen tiempo que tienen bases casi horizontales y cimas aplanadas, y no producen lluvias.
- Género estrato (St):
Este es un tipo estratiforme no convectivo plano o, a veces, irregular, que a veces se asemeja a una niebla elevada. Solo una precipitación muy débil puede caer de esta nube, generalmente llovizna o granos de nieve. Cuando una nube de estrato muy bajo se hunde hasta el nivel de la superficie, pierde su terminología latina y recibe el nombre común de niebla si la visibilidad predominante en la superficie es inferior a 1 km. Si la visibilidad es de 1 km o más, la condensación visible se denomina neblina.
Vertical de varios niveles o moderado
Estas nubes tienen bases de nivel bajo a medio que se forman en cualquier lugar desde cerca de la superficie hasta aproximadamente 2400 m (8000 pies) y cimas que pueden extenderse en el rango de altitud media y, a veces, más alto en el caso de nimbostratus.
- Género nimbostratus (Ns); multinivel:
Esta es una capa estratiforme de varios niveles, gris oscuro, difusa, con una gran extensión horizontal y un desarrollo vertical generalmente de moderado a profundo que parece débilmente iluminado desde el interior. Nimbostratus normalmente se forma a partir de altostratos de nivel medio y desarrolla una extensión vertical al menos moderada cuando la base se hunde en el nivel bajo durante la precipitación que puede alcanzar una intensidad moderada a fuerte. Alcanza un desarrollo vertical aún mayor cuando crece simultáneamente hacia arriba en el nivel alto debido a la elevación frontal o ciclónica a gran escala. El prefijo nimbo se refiere a su capacidad para producir lluvia o nieve continua sobre un área amplia, especialmente delante de un frente cálido.Esta gruesa capa de nubes carece de una estructura elevada propia, pero puede estar acompañada de tipos cumuliformes o cumulonimbiformes imponentes incrustados. Los meteorólogos afiliados a la Organización Meteorológica Mundial (OMM) clasifican oficialmente a los nimboestratos como de nivel medio para fines sinópticos, mientras que informalmente los caracterizan como multinivel. Los meteorólogos y educadores independientes parecen divididos entre quienes siguen en gran medida el modelo de la OMM y quienes clasifican a los nimboestratos como de bajo nivel, a pesar de su considerable extensión vertical y su formación inicial habitual en el rango de altitud media.
- género cúmulos (Cu); especie mediocris - extensión vertical moderada:
Estas nubes cumuliformes de convección libre tienen bases planas bien definidas, de color gris medio y cimas blancas abovedadas en forma de pequeños brotes y generalmente no producen precipitación. Por lo general, se forman en el nivel bajo de la troposfera, excepto en condiciones de humedad relativa muy baja, cuando las bases de las nubes pueden elevarse hasta el rango de altitud media. Cumulus mediocris se clasifica oficialmente como de bajo nivel y se caracteriza de manera más informal por tener una extensión vertical moderada que puede involucrar más de un nivel de altitud.
Imponente vertical
Evolución progresiva de una tormenta unicelular
Estos tipos cumuliformes y cumulonimbiformes muy grandes tienen bases de nubes en el mismo rango de nivel bajo a medio que los tipos verticales moderados y de varios niveles, pero las cimas casi siempre se extienden hacia los niveles altos. A diferencia de las nubes menos desarrolladas verticalmente, deben identificarse por sus nombres estándar o abreviaturas en todas las observaciones de aviación (METARS) y pronósticos (TAFS) para advertir a los pilotos sobre posibles condiciones meteorológicas adversas y turbulencias.
- género cúmulos (Cu); especie congestus - gran extensión vertical:
El aumento de la inestabilidad de la masa de aire puede hacer que los cúmulos de convección libre crezcan mucho hasta el punto de que la altura vertical desde la base hasta la parte superior sea mayor que el ancho de la base de la nube. La base de la nube adquiere una coloración gris más oscura y la parte superior suele parecerse a una coliflor. Este tipo de nube puede producir chubascos de moderados a intensos y la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) lo designa como cúmulo en torre (Tcu).
- Género cumulonimbus (Cb):
Este tipo de género es una masa cumulonimbiforme pesada, imponente, de nube convectiva libre con una base gris oscuro a casi negra y una parte superior muy alta en forma de montaña o torre enorme. Los cumulonimbus pueden producir tormentas eléctricas, fuertes aguaceros locales que pueden causar inundaciones repentinas y una variedad de tipos de rayos, incluidos los de nube a tierra, que pueden causar incendios forestales. Otros climas convectivos severos pueden o no estar asociados con tormentas eléctricas e incluyen fuertes chubascos de nieve, granizo, fuerte cizalladura del viento, ráfagas y tornados.De todos estos posibles eventos relacionados con cumulonimbos, los relámpagos son los únicos que requieren que se produzca una tormenta, ya que son los relámpagos los que crean los truenos. Las nubes cumulonimbus pueden formarse en condiciones de masa de aire inestable, pero tienden a ser más concentradas e intensas cuando se asocian con frentes fríos inestables.
Especies
Los tipos de género se dividen comúnmente en subtipos llamados especies que indican detalles estructurales específicos que pueden variar según la estabilidad y las características de la cizalladura del viento de la atmósfera en un momento y lugar determinados. A pesar de esta jerarquía, una especie en particular puede ser un subtipo de más de un género, especialmente si los géneros tienen la misma forma física y se diferencian entre sí principalmente por la altitud o el nivel. Hay unas pocas especies, cada una de las cuales puede asociarse con géneros de más de una forma física. Los tipos de especies se agrupan a continuación según las formas físicas y los géneros con los que normalmente se asocia cada uno. Las formas, géneros y especies se enumeran de izquierda a derecha en orden ascendente aproximado de inestabilidad o actividad convectiva.
formas y niveles | Estratiformeno convectivo | Cirriformemayormente no convectivo | Estratocumuliformeconvectiva limitada | Convecciónlibre cumuliforme | convectivo fuerte cumulonimbiforme |
---|---|---|---|---|---|
Nivel alto | Cirrostratos*nebuloso * fibratus | Cirrusno convectivo* uncinus* fibratus* spissatusconvectivo limitado* castellanus* floccus | Cirrocumulus* stratiformis* lenticularis* castellanus* floccus | ||
Nivel medio | Altoestratos* sin especies diferenciadas(siempre nebuloso) | Altocumulus* stratiformis* lenticularis* castellanus* floccus* volutus | |||
Nivel bajo | Estrato* nebuloso* fractus | Stratocumulus* stratiformis* lenticularis* castellanus* floccus* volutus | Cumulus* humilis* fractus | ||
Vertical de varios niveles o moderado | Nimbostratus* sin especies diferenciadas(siempre nebuloso) | Cumulus* mediocris | |||
imponente vertical | Cúmulos* congestus | Cumulonimbus* calvus* capillatus |
Estable o mayormente estable
Del grupo estratiforme no convectivo, los cirroestratos de alto nivel comprenden dos especies. Cirrostratus nebulosus tiene una apariencia bastante difusa que carece de detalles estructurales. Cirrostratus fibratus es una especie hecha de filamentos semi-fusionados que son de transición hacia o desde los cirros. Los altostratos de nivel medio y los nimboestratos de niveles múltiples siempre tienen una apariencia plana o difusa y, por lo tanto, no se subdividen en especies. El estrato bajo es de la especie nebulosus excepto cuando se rompe en láminas irregulares de estrato fractus (ver más abajo).
Las nubes cirriformes tienen tres especies no convectivas que pueden formarse en condiciones estables de masa de aire. Cirrus fibratus comprende filamentos que pueden ser rectos, ondulados u ocasionalmente retorcidos por la cizalladura del viento. La especie uncinus es similar pero tiene ganchos vueltos hacia arriba en los extremos. Cirrus spissatus aparece como parches opacos que pueden mostrar un tono gris claro.
Los géneros-tipos estratocumuliformes (cirrocúmulos, altocúmulos y estratocúmulos) que aparecen en aire mayormente estable con convección limitada tienen dos especies cada uno. Las especies stratiformis normalmente ocurren en capas extensas o en parches más pequeños donde solo hay una actividad convectiva mínima. Las nubes de la especie lenticularis tienden a tener formas de lentes afiladas en los extremos. Se ven más comúnmente como nubes orográficas de ondas de montaña, pero pueden ocurrir en cualquier parte de la troposfera donde haya una fuerte cizalladura del viento combinada con suficiente estabilidad de la masa de aire para mantener una estructura nubosa generalmente plana. Estas dos especies se pueden encontrar en los niveles alto, medio o bajo de la troposfera dependiendo del género o géneros estratocumuliformes presentes en un momento dado.
Harapiento
La especie fractus muestra una inestabilidad variable porque puede ser una subdivisión de géneros-tipos de diferentes formas físicas que tienen diferentes características de estabilidad. Este subtipo puede tener la forma de láminas estratiformes irregulares pero en su mayoría estables (stratus fractus) o pequeños montones cumuliformes irregulares con una inestabilidad algo mayor (cúmulos fractus). Cuando las nubes de esta especie se asocian con sistemas de nubes precipitantes de considerable extensión vertical y, a veces, horizontal, también se clasifican como nubes accesorias con el nombre de pannus (ver la sección sobre características complementarias).
Parcialmente inestable
Estas especies son subdivisiones de tipos de género que pueden ocurrir en aire parcialmente inestable con convección limitada. La especie castellanus aparece cuando una capa estratocumuliforme o cirriforme en su mayoría estable se ve perturbada por áreas localizadas de inestabilidad de masas de aire, generalmente en la mañana o en la tarde. Esto da como resultado la formación de acumulaciones cumuliformes incrustadas que surgen de una base estratiforme común. Castellanus se asemeja a las torres de un castillo cuando se ve desde un lado, y se puede encontrar con géneros estratocumuliformes en cualquier nivel de altitud troposférica y con parches de convección limitada de cirros de alto nivel. Nubes empenachadas del flóculo más desprendidolas especies son subdivisiones de tipos de género que pueden ser cirriformes o estratocumuliformes en su estructura general. A veces se ven con cirros, cirrocúmulos, altocúmulos y estratocúmulos.
Una especie recientemente reconocida de estratocúmulos o altocúmulos ha recibido el nombre de volutus, una nube rodante que puede ocurrir antes de una formación cumulonimbus. Hay algunas nubes volutus que se forman como consecuencia de interacciones con características geográficas específicas en lugar de una nube principal. Quizás la nube geográficamente específica más extraña de este tipo es Morning Glory, una nube cilíndrica rodante que aparece de manera impredecible sobre el golfo de Carpentaria en el norte de Australia. Asociada con una poderosa "onda" en la atmósfera, la nube puede ser "navegada" en aviones planeadores.
Inestable o mayormente inestable
La inestabilidad más general de la masa de aire en la troposfera tiende a producir nubes del tipo cúmulo de convección más libre, cuyas especies son principalmente indicadores de los grados de inestabilidad atmosférica y el desarrollo vertical resultante de las nubes. Una nube cúmulo se forma inicialmente en el nivel bajo de la troposfera como una nubecilla de la especie humilis que muestra solo un ligero desarrollo vertical. Si el aire se vuelve más inestable, la nube tiende a crecer verticalmente en la especie mediocris, luego fuertemente convectivo congestus, la especie de cúmulo más alto que es el mismo tipo al que la Organización de Aviación Civil Internacional se refiere como 'cúmulo imponente'.
Con condiciones atmosféricas altamente inestables, los cúmulos grandes pueden continuar creciendo hasta convertirse en cumulonimbus calvus aún más fuertemente convectivos (esencialmente, una nube de congestus muy alta que produce truenos), y finalmente en la especie capillatus cuando las gotas de agua sobreenfriada en la parte superior de la nube se convierten en hielo. cristales que le dan un aspecto cirriforme.
Variedades
Los tipos de género y especie se subdividen en variedades cuyos nombres pueden aparecer después del nombre de la especie para proporcionar una descripción más completa de una nube. Algunas variedades de nubes no están restringidas a un nivel o forma de altitud específica y, por lo tanto, pueden ser comunes a más de un género o especie.
Basado en la opacidad
Todas las variedades de nubes se dividen en uno de dos grupos principales. Un grupo identifica las opacidades de estructuras nubosas particulares de niveles bajos y medios y comprende las variedades translucidus (translúcido delgado), perlucidus (opaco grueso con translúcido o muy pequeñas roturas claras) y opacus (opaco grueso). Estas variedades son siempre identificables para géneros y especies de nubes con opacidad variable. Los tres están asociados con las especies estratiformes de altocúmulos y estratocúmulos. Sin embargo, solo se ven dos variedades con altostratos y estratos nebulosus cuyas estructuras uniformes impiden la formación de una variedad perlucidus. Las variedades basadas en la opacidad no se aplican a nubes altas porque siempre son translúcidas o, en el caso de cirrus spissatus, siempre opacas.
Basado en patrones
Un segundo grupo describe los arreglos ocasionales de estructuras de nubes en patrones particulares que son discernibles por un observador en la superficie (los campos de nubes generalmente son visibles solo desde una altitud significativa por encima de las formaciones). Estas variedades no siempre están presentes con los géneros y especies con los que están asociadas, sino que solo aparecen cuando las condiciones atmosféricas favorecen su formación. Las variedades intortus y vertebratus ocurren en ocasiones con cirrus fibratus. Son respectivamente filamentos retorcidos en formas irregulares, y aquellos que se disponen en forma de espina de pescado, generalmente por corrientes de viento desiguales que favorecen la formación de estas variedades. La variedad radiatusestá asociado con filas de nubes de un tipo particular que parecen converger en el horizonte. A veces se ve con las especies de cirros fibratus y uncinus, las especies stratiformis de altocúmulos y estratocúmulos, las especies de cúmulos mediocris y, a veces, humilis, y con el género altostratos.
Otra variedad, duplicatus (capas muy próximas del mismo tipo, una encima de la otra), se encuentra a veces con cirros de las especies fibratus y uncinus, y con altocúmulos y estratocúmulos de las especies stratiformis y lenticularis. La variedad undulatus (que tiene una base ondulada ondulada) puede ocurrir con cualquier nube de las especies stratiformis o lenticularis, y con altostratus. Rara vez se observa con stratus nebulosus. La variedad lacunosus es causada por corrientes descendentes localizadas que crean agujeros circulares en forma de panal o red. Ocasionalmente se le ve con cirrocúmulos y altocúmulos de las especies stratiformis, castellanus y floccus, y con estratocúmulos de las especies stratiformis y castellanus.
Combinaciones
Es posible que algunas especies muestren variedades combinadas al mismo tiempo, especialmente si una variedad se basa en la opacidad y la otra en el patrón. Un ejemplo de esto sería una capa de altocumulus stratiformis dispuesta en hileras aparentemente convergentes separadas por pequeños cortes. El nombre técnico completo de una nube en esta configuración sería altocumulus stratiformis radiatus perlucidus, que identificaría respectivamente su género, especie y dos variedades combinadas.
Nubes accesorias, características complementarias y otros tipos derivados
Las características suplementarias y las nubes accesorias no son más subdivisiones de los tipos de nubes por debajo del nivel de especie y variedad. Más bien, son hidrometeoros o tipos especiales de nubes con sus propios nombres en latín que se forman en asociación con ciertos géneros, especies y variedades de nubes. Las características complementarias, ya sea en forma de nubes o precipitaciones, están directamente unidas al género principal de nubes. Las nubes accesorias, por el contrario, generalmente están separadas de la nube principal.
Funciones complementarias basadas en la precipitación
Un grupo de características complementarias no son las formaciones de nubes reales, sino la precipitación que cae cuando las gotas de agua o los cristales de hielo que forman las nubes visibles se han vuelto demasiado pesados para permanecer en el aire. Virga es una característica vista con nubes que producen precipitación que se evapora antes de llegar al suelo, siendo estos de los géneros cirrocumulus, altocumulus, altostratus, nimbostratus, stratocumulus, cumulus y cumulonimbus.
Cuando la precipitación llega al suelo sin evaporarse por completo, se denomina característica praecipitatio. Esto normalmente ocurre con altostratos opacus, que pueden producir precipitaciones generalizadas pero generalmente ligeras, y con nubes más espesas que muestran un desarrollo vertical significativo. De estos últimos, los cumulus mediocris que crecen hacia arriba producen solo lluvias ligeras aisladas, mientras que los que crecen hacia abajonimbostratus es capaz de precipitaciones más intensas y extensas. Las nubes verticales imponentes tienen la mayor capacidad de producir eventos de precipitación intensa, pero estos tienden a estar localizados a menos que se organicen a lo largo de frentes fríos de rápido movimiento. Las lluvias de intensidad moderada a fuerte pueden caer de las nubes cúmulos congestus. Cumulonimbus, el más grande de todos los géneros de nubes, tiene la capacidad de producir lluvias muy intensas. Las nubes de estrato bajo generalmente producen solo una ligera precipitación, pero esto siempre ocurre como característica praecipitatio debido al hecho de que este género de nubes se encuentra demasiado cerca del suelo para permitir la formación de virga.
Funciones complementarias basadas en la nube
El yunque es la característica suplementaria más específica del tipo, visto solo con cumulonimbus de la especie capillatus. La cima de una nube cumulonimbus yunque es aquella que se ha extendido en forma de yunque claro como resultado de las corrientes de aire ascendentes que golpean la capa de estabilidad en la tropopausa, donde el aire ya no continúa enfriándose con el aumento de la altitud.
La característica mamma se forma en la base de las nubes como protuberancias similares a burbujas que miran hacia abajo causadas por corrientes descendentes localizadas dentro de la nube. A veces también se le llama mammatus, una versión anterior del término utilizado antes de una estandarización de la nomenclatura latina provocada por la Organización Meteorológica Mundial durante el siglo XX. El más conocido es cumulonimbus con mammatus, pero la característica de mamma también se ve ocasionalmente con cirros, cirrocúmulos, altocúmulos, altostratos y estratocúmulos.
Una característica de tuba es una columna de nubes que puede colgar del fondo de un cúmulo o cumulonimbus. Una columna recién formada o mal organizada puede ser comparativamente benigna, pero puede intensificarse rápidamente hasta convertirse en una nube embudo o un tornado.
Una característica arcus es una nube rodante con bordes irregulares adherida a la parte frontal inferior de un cúmulo congestus o cumulonimbus que se forma a lo largo del borde de ataque de una línea de turbonada o flujo de salida de una tormenta eléctrica. Una gran formación de arco puede tener la apariencia de un arco oscuro y amenazante.
La Organización Meteorológica Mundial (OMM) ha reconocido formalmente varias características complementarias nuevas. La característica fluctus puede formarse en condiciones de fuerte cizalladura del viento atmosférico cuando un estratocúmulo, un altocúmulo o una nube cirro se rompe en crestas espaciadas regularmente. Esta variante a veces se conoce informalmente como una nube (onda) de Kelvin-Helmholtz. Este fenómeno también se ha observado en formaciones de nubes sobre otros planetas e incluso en la atmósfera del sol. A otra característica de nube ondulada altamente perturbada pero más caótica asociada con nubes estratocúmulos o altocúmulos se le ha dado el nombre latino asperitas. La característica suplementaria cavumes un agujero circular de racha de caída que ocasionalmente se forma en una capa delgada de altocúmulos o cirrocúmulos sobreenfriados. Las rayas de caída que consisten en virga o volutas de cirro generalmente se ven debajo del agujero a medida que los cristales de hielo caen a una altitud más baja. Este tipo de orificio suele ser más grande que los típicos orificios lacunosos. Una característica de murus es una nube de pared cumulonimbus con una base de nube descendente y giratoria que puede conducir al desarrollo de tornados. Una característica de cauda es una nube de cola que se extiende horizontalmente alejándose de la nube Murus y es el resultado de la entrada de aire en la tormenta.
Nubes accesorias
Las formaciones de nubes suplementarias separadas de la nube principal se conocen como nubes accesorias. Las nubes precipitantes más pesadas, los nimboestratos, los cúmulos imponentes (cúmulos congestus) y los cumulonimbus suelen ver la formación en la precipitación de la característica pannus, nubes bajas irregulares de los géneros y especies cumulus fractus o stratus fractus.
Un grupo de nubes accesorias comprende formaciones que están asociadas principalmente con nubes cumuliformes y cumulonimbiformes de convección libre que crecen hacia arriba. Pileus es una nube de casquete que se puede formar sobre un cumulonimbus o una nube de cúmulo grande, mientras que una característica velo es una lámina horizontal delgada que a veces se forma como un delantal alrededor del medio o frente a la nube principal. Una nube accesoria recientemente reconocida oficialmente por la Organización Meteorológica Mundial es el flumen, también conocido informalmente como cola de castor.. Está formado por la entrada cálida y húmeda de una tormenta de supercélulas y puede confundirse con un tornado. Aunque el flumen puede indicar un riesgo de tornado, es similar en apariencia a las nubes pannus o scud y no gira.
Nubes madre
Las nubes se forman inicialmente en aire claro o se convierten en nubes cuando la niebla se eleva por encima del nivel de la superficie. El género de una nube recién formada está determinado principalmente por las características de la masa de aire, como la estabilidad y el contenido de humedad. Si estas características cambian con el tiempo, el género tiende a cambiar en consecuencia. Cuando esto sucede, el género original se denomina nube madre. Si la nube madre conserva gran parte de su forma original después de la aparición del nuevo género, se denomina nube genitus. Un ejemplo de esto es el estratocúmulo cumulogenitus, una nube estratocúmulo formada por la dispersión parcial de un tipo cúmulo cuando hay una pérdida de sustentación convectiva. Si la nube madre sufre un cambio completo de género, se considera que es una nube mutatus.
Otras nubes genitus y mutatus
Las categorías genitus y mutatus se han ampliado para incluir ciertos tipos que no se originan en nubes preexistentes. El término flammagenitus (en latín, 'fuego hecho') se aplica a cumulus congestus o cumulonimbus que se forman por incendios a gran escala o erupciones volcánicas. Las nubes más pequeñas de "pirocúmulos" o "fumulus" de bajo nivel formadas por actividad industrial contenida ahora se clasifican como cumulus homogenitus (en latín, "hecho por el hombre"). Las estelas formadas por los gases de escape de los aviones que vuelan en el nivel superior de la troposfera pueden persistir y extenderse en formaciones parecidas a cirros que se denominan cirrus homogenitus. Si una nube cirrus homogenitus cambia completamente a cualquiera de los géneros de alto nivel, se denominan cirrus, cirrostratus,homomutato. Los Stratus cataractagenitus (en latín, 'hecho por cataratas') son generados por el rocío de las cascadas. Silvagenitus (en latín, 'hecho por el bosque') es una nube de estrato que se forma cuando se agrega vapor de agua al aire sobre el dosel del bosque.
Campos de estratocúmulos
Las nubes estratocúmulos se pueden organizar en "campos" que adoptan ciertas formas y características especialmente clasificadas. En general, estos campos son más perceptibles desde grandes alturas que desde el nivel del suelo. A menudo se pueden encontrar en las siguientes formas:
- Actinoform, que se asemeja a una hoja o una rueda con radios.
- Célula cerrada, que es turbia en el centro y clara en los bordes, similar a un panal lleno.
- Celda abierta, que se asemeja a un panal vacío, con nubes alrededor de los bordes y un espacio claro y abierto en el medio.
Calles de vórtice
Estos patrones se forman a partir de un fenómeno conocido como vórtice de Kármán, que lleva el nombre del ingeniero y especialista en dinámica de fluidos Theodore von Kármán. Las nubes impulsadas por el viento pueden formar filas paralelas que siguen la dirección del viento. Cuando el viento y las nubes se encuentran con características terrestres de gran altura, como islas prominentes verticalmente, pueden formar remolinos alrededor de las masas de tierra altas que dan a las nubes una apariencia retorcida.
Distribución: Donde las nubes troposféricas son más y menos frecuentes
Convergencia a lo largo de las zonas de baja presión
Aunque la topografía puede influir significativamente en la distribución local de las nubes, la prevalencia global de la cubierta de nubes en la troposfera tiende a variar más según la latitud. Prevalece más en ya lo largo de las zonas de baja presión de convergencia troposférica superficial que rodean la Tierra cerca del ecuador y cerca de los paralelos 50 de latitud en los hemisferios norte y sur. Los procesos de enfriamiento adiabático que conducen a la creación de nubes por medio de agentes elevadores están todos asociados con la convergencia; un proceso que implica la entrada horizontal y la acumulación de aire en un lugar determinado, así como la velocidad a la que esto sucede.Cerca del ecuador, el aumento de la nubosidad se debe a la presencia de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) de baja presión, donde el aire muy cálido e inestable promueve principalmente nubes cumuliformes y cumulonimbiformes. Se pueden formar nubes de prácticamente cualquier tipo a lo largo de las zonas de convergencia de latitudes medias dependiendo de la estabilidad y el contenido de humedad del aire. Estas zonas de convergencia extratropical están ocupadas por los frentes polares donde las masas de aire de origen polar se encuentran y chocan con las de origen tropical o subtropical. Esto conduce a la formación de ciclones extratropicales generadores de clima compuestos por sistemas de nubes que pueden ser estables o inestables en diversos grados según las características de estabilidad de las diversas masas de aire que están en conflicto.
Divergencia a lo largo de las zonas de alta presión
La divergencia es lo opuesto a la convergencia. En la troposfera de la Tierra, implica la salida horizontal de aire desde la parte superior de una columna ascendente de aire, o desde la parte inferior de una columna descendente, a menudo asociada con un área o cresta de alta presión. La nubosidad tiende a ser menos frecuente cerca de los polos y en los subtrópicos cerca de los paralelos 30, norte y sur. Estas últimas a veces se denominan latitudes de los caballos. La presencia de una dorsal subtropical de alta presión a gran escala a cada lado del ecuador reduce la nubosidad en estas bajas latitudes. Patrones similares también ocurren en latitudes más altas en ambos hemisferios.
Luminancia, reflectividad y coloración.
La luminancia o brillo de una nube está determinada por cómo las partículas de la nube reflejan, dispersan y transmiten la luz. Su brillo también puede verse afectado por la presencia de neblina o fotometeoros como halos y arcoíris. En la troposfera, las nubes densas y profundas exhiben una alta reflectancia (70% a 95%) en todo el espectro visible. Las partículas diminutas de agua están densamente empaquetadas y la luz del sol no puede penetrar mucho en la nube antes de que se refleje, lo que le da a la nube su color blanco característico, especialmente cuando se ve desde arriba.Las gotas de las nubes tienden a dispersar la luz de manera eficiente, por lo que la intensidad de la radiación solar disminuye con la profundidad de los gases. Como resultado, la base de la nube puede variar de un gris muy claro a un gris muy oscuro según el grosor de la nube y la cantidad de luz que se refleja o se transmite al observador. Las nubes troposféricas altas y delgadas reflejan menos luz debido a la concentración comparativamente baja de cristales de hielo constituyentes o gotas de agua sobreenfriada, lo que da como resultado una apariencia ligeramente blanquecina. Sin embargo, una nube densa y espesa de cristales de hielo aparece de color blanco brillante con un pronunciado sombreado gris debido a su mayor reflectividad.
A medida que madura una nube troposférica, las densas gotas de agua pueden combinarse para producir gotas más grandes. Si las gotas se vuelven demasiado grandes y pesadas para que la circulación del aire las mantenga en el aire, caerán de la nube en forma de lluvia. Mediante este proceso de acumulación, el espacio entre las gotas se vuelve cada vez más grande, lo que permite que la luz penetre más en la nube. Si la nube es lo suficientemente grande y las gotas dentro están lo suficientemente separadas, un porcentaje de la luz que ingresa a la nube no se refleja, sino que se absorbe, lo que le da a la nube un aspecto más oscuro. Un ejemplo simple de esto es que uno puede ver más lejos con lluvia intensa que con niebla espesa. Este proceso de reflexión/absorción es lo que causa el rango de color de las nubes de blanco a negro.
Se pueden ver llamativas coloraciones de nubes a cualquier altitud, y el color de una nube suele ser el mismo que el de la luz incidente.Durante el día, cuando el sol está relativamente alto en el cielo, las nubes troposféricas generalmente aparecen de color blanco brillante en la parte superior con diferentes tonos de gris debajo. Las nubes delgadas pueden verse blancas o parecer haber adquirido el color de su entorno o fondo. Las nubes rojas, anaranjadas y rosadas ocurren casi en su totalidad al amanecer/atardecer y son el resultado de la dispersión de la luz solar por la atmósfera. Cuando el sol está justo debajo del horizonte, las nubes bajas son grises, las nubes medias aparecen de color rosa y las nubes altas son blancas o blanquecinas. Las nubes en la noche son negras o gris oscuro en un cielo sin luna, o blanquecinas cuando están iluminadas por la luna. También pueden reflejar los colores de grandes incendios, luces de ciudades o auroras que puedan estar presentes.
Una nube cumulonimbus que parece tener un tinte verdoso o azulado es una señal de que contiene cantidades extremadamente altas de agua; granizo o lluvia que dispersan la luz de una manera que da a la nube un color azul. Una coloración verde ocurre principalmente al final del día cuando el sol está comparativamente bajo en el cielo y la luz solar incidente tiene un tinte rojizo que parece verde cuando ilumina una nube azulada muy alta. Es más probable que las tormentas de tipo supercélula se caractericen por esto, pero cualquier tormenta puede aparecer de esta manera. Una coloración como esta no indica directamente que se trata de una tormenta severa, solo confirma su potencial. Dado que un tinte verde/azul significa grandes cantidades de agua, una fuerte corriente ascendente para sostenerla, fuertes vientos de la tormenta que llueve y granizo mojado; todos los elementos que mejoran la posibilidad de que se vuelva grave, todo se puede inferir de esto. Además, cuanto más fuerte es la corriente ascendente, más probable es que la tormenta sufra tornadogénesis y produzca granizo grande y vientos fuertes.
Se pueden ver nubes amarillentas en la troposfera desde fines de la primavera hasta principios del otoño durante la temporada de incendios forestales. El color amarillo se debe a la presencia de contaminantes en el humo. Las nubes amarillentas son causadas por la presencia de dióxido de nitrógeno y, a veces, se ven en áreas urbanas con altos niveles de contaminación del aire.
- Stratocumulus stratiformis y pequeños castellanus anaranjados por la salida del sol
- Una aparición de nubes iridiscentes con altocúmulos volutus y cirrocúmulos estratiformis
- Puesta de sol que refleja tonos de rosa sobre gris stratocumulus stratiformis translucidus (convirtiéndose en perlucidus en el fondo)
- Stratocumulus stratiformis perlucidus antes del atardecer. Bangalore, India.
- Tormenta de finales de verano en Dinamarca. El color casi negro de la base indica la nube principal en primer plano, probablemente cumulonimbus.
- Las partículas en la atmósfera y el ángulo del sol mejoran los colores de los estratocúmulos cumulogenitus en el crepúsculo vespertino
Efectos sobre la troposfera, el clima y el cambio climático
Las nubes troposféricas ejercen numerosas influencias sobre la troposfera y el clima de la Tierra. En primer lugar, son la fuente de precipitación, por lo que influyen en gran medida en la distribución y la cantidad de precipitación. Debido a su flotabilidad diferencial en relación con el aire libre de nubes circundante, las nubes pueden asociarse con movimientos verticales del aire que pueden ser convectivos, frontales o ciclónicos. El movimiento es hacia arriba si las nubes son menos densas porque la condensación del vapor de agua libera calor, calentando el aire y, por lo tanto, disminuyendo su densidad. Esto puede conducir a un movimiento hacia abajo porque la elevación del aire da como resultado un enfriamiento que aumenta su densidad. Todos estos efectos dependen sutilmente de la temperatura vertical y la estructura de humedad de la atmósfera y dan como resultado una importante redistribución del calor que afecta el clima de la Tierra.
La complejidad y diversidad de las nubes en la troposfera es una de las principales razones de la dificultad para cuantificar los efectos de las nubes en el clima y el cambio climático. Por un lado, las cimas de las nubes blancas promueven el enfriamiento de la superficie de la Tierra al reflejar la radiación de onda corta (visible e infrarroja cercana) del sol, lo que disminuye la cantidad de radiación solar que se absorbe en la superficie y aumenta el albedo de la Tierra. La mayor parte de la luz solar que llega al suelo se absorbe, calentando la superficie, que emite radiación hacia arriba en longitudes de onda infrarrojas más largas. Sin embargo, en estas longitudes de onda, el agua en las nubes actúa como un absorbente eficiente. El agua reacciona irradiando, también en el infrarrojo, tanto hacia arriba como hacia abajo, y la radiación de onda larga descendente da como resultado un aumento del calentamiento en la superficie.
Los tipos de género de alto nivel muestran particularmente esta dualidad con el enfriamiento del albedo de onda corta y los efectos de calentamiento del efecto invernadero de onda larga. En general, las nubes de cristales de hielo en la troposfera superior (cirros) tienden a favorecer el calentamiento neto. Sin embargo, el efecto de enfriamiento es dominante con nubes bajas y de nivel medio, especialmente cuando se forman en capas extensas. Las mediciones de la NASA indican que, en general, los efectos de las nubes de niveles bajos y medios que tienden a promover el enfriamiento superan los efectos de calentamiento de las capas altas y los resultados variables asociados con las nubes desarrolladas verticalmente.
Tan difícil como es evaluar las influencias de las nubes actuales en el clima actual, es aún más problemático predecir cambios en los patrones y propiedades de las nubes en un clima futuro más cálido y las influencias resultantes de las nubes en el clima futuro. En un clima más cálido entraría más agua a la atmósfera por evaporación en la superficie; a medida que las nubes se forman a partir del vapor de agua, se espera que aumente la nubosidad. Pero en un clima más cálido, las temperaturas más altas tenderían a evaporar las nubes.Ambas declaraciones se consideran precisas, y ambos fenómenos, conocidos como retroalimentaciones de nubes, se encuentran en los cálculos del modelo climático. En términos generales, si las nubes, especialmente las nubes bajas, aumentan en un clima más cálido, el efecto de enfriamiento resultante conduce a una retroalimentación negativa en la respuesta climática al aumento de los gases de efecto invernadero. Pero si las nubes bajas disminuyen o si las nubes altas aumentan, la retroalimentación es positiva. Las diferentes cantidades de estas retroalimentaciones son la razón principal de las diferencias en las sensibilidades climáticas de los modelos climáticos globales actuales. Como consecuencia, gran parte de la investigación se ha centrado en la respuesta de las nubes bajas y verticales a un clima cambiante. Sin embargo, los principales modelos globales producen resultados bastante diferentes, algunos muestran un aumento de las nubes bajas y otros muestran una disminución.Por estas razones, el papel de las nubes troposféricas en la regulación del tiempo y el clima sigue siendo una de las principales fuentes de incertidumbre en las proyecciones del calentamiento global.
Estratosférico polar
Las nubes estratosféricas polares (PSC) se forman en la parte más baja de la estratosfera durante el invierno, en la altitud y durante la estación que produce las temperaturas más frías y, por lo tanto, las mejores posibilidades de desencadenar la condensación causada por el enfriamiento adiabático. La humedad es escasa en la estratosfera, por lo que las nubes nacaradas y no nacaradas en este rango de altitudes están restringidas a las regiones polares en el invierno, donde el aire es más frío.
Los PSC muestran alguna variación en la estructura según su composición química y las condiciones atmosféricas, pero están limitados a un solo rango muy alto de altitud de aproximadamente 15 000 a 25 000 m (49 200 a 82 000 pies), por lo que no se clasifican en niveles de altitud, tipos de género, especies o variedades. No existe una nomenclatura latina a la manera de las nubes troposféricas, sino nombres descriptivos que usan el inglés común.
Los PSC de agua y ácido nítrico superenfriados, a veces conocidos como tipo 1, suelen tener una apariencia estratiforme que se asemeja a cirrostratos o neblina, pero debido a que no están congelados en cristales, no muestran los colores pastel de los tipos nacarados. Este tipo de PSC se ha identificado como una causa del agotamiento del ozono en la estratosfera. Los tipos nacarados congelados suelen ser muy delgados con coloraciones de nácar y una apariencia ondulante cirriforme o lenticular (estratocumuliforme). Estos a veces se conocen como tipo 2.
Polar mesosferico
Las nubes mesosféricas polares se forman en un rango de altitud de nivel extremo de aproximadamente 80 a 85 km (50 a 53 mi). Se les da el nombre latino de noctilucentes debido a su iluminación mucho después del atardecer y antes del amanecer. Por lo general, tienen una coloración blanca azulada o plateada que puede parecerse a los cirros brillantemente iluminados. Las nubes noctilucentes ocasionalmente pueden adquirir un tono más rojo o naranja. No son lo suficientemente comunes o extendidos como para tener un efecto significativo en el clima. Sin embargo, una frecuencia cada vez mayor de aparición de nubes noctilucentes desde el siglo XIX puede ser el resultado del cambio climático.
Las nubes noctilucentes son las más altas de la atmósfera y se forman cerca de la parte superior de la mesosfera a unas diez veces la altitud de las nubes altas troposféricas. Desde el nivel del suelo, ocasionalmente se pueden ver iluminados por el sol durante el crepúsculo profundo. Las investigaciones en curso indican que la elevación convectiva en la mesosfera es lo suficientemente fuerte durante el verano polar como para provocar el enfriamiento adiabático de una pequeña cantidad de vapor de agua hasta el punto de saturación. Esto tiende a producir las temperaturas más frías de toda la atmósfera justo debajo de la mesopausia. Estas condiciones dan como resultado el mejor entorno para la formación de nubes mesosféricas polares. También hay pruebas de que las partículas de humo de los meteoros quemados proporcionan gran parte de los núcleos de condensación necesarios para la formación de nubes noctilucentes.
Las nubes noctilucentes tienen cuatro tipos principales según su estructura física y apariencia. Los velos de tipo I son muy tenues y carecen de una estructura bien definida, algo así como cirrostratos fibratos o cirros mal definidos. Las bandas de tipo II son rayas largas que a menudo se presentan en grupos dispuestos más o menos paralelos entre sí. Por lo general, están más espaciados que las bandas o elementos que se ven con las nubes cirrocúmulos. Las ondas de tipo III son arreglos de rayas cortas aproximadamente paralelas y poco espaciadas que en su mayoría se asemejan a los cirros. Los remolinos de tipo IV son anillos parciales o, más raramente, completos de nubes con centros oscuros.
La distribución en la mesosfera es similar a la estratosfera excepto en altitudes mucho más altas. Debido a la necesidad de un enfriamiento máximo del vapor de agua para producir nubes noctilucentes, su distribución tiende a estar restringida a las regiones polares de la Tierra. Una diferencia estacional importante es que la elevación convectiva desde debajo de la mesosfera empuja el vapor de agua muy escaso a altitudes más altas y frías requeridas para la formación de nubes durante las respectivas temporadas de verano en los hemisferios norte y sur. Los avistamientos son raros a más de 45 grados al sur del polo norte o al norte del polo sur.
Extraterrestre
La cobertura de nubes se ha visto en la mayoría de los otros planetas del Sistema Solar. Las espesas nubes de Venus están compuestas de dióxido de azufre (debido a la actividad volcánica) y parecen ser casi completamente estratiformes. Están dispuestos en tres capas principales a altitudes de 45 a 65 km que oscurecen la superficie del planeta y pueden producir virga. No se han identificado tipos cumuliformes incrustados, pero a veces se ven formaciones de ondas estratocumuliformes rotas en la capa superior que revelan capas de nubes más continuas debajo. En Marte, se han detectado principalmente cerca de los polos noctilucentes, cirros, cirrocúmulos y estratocúmulos compuestos de hielo de agua. También se han detectado neblinas de hielo de agua en Marte.
Tanto Júpiter como Saturno tienen una cubierta exterior de nubes cirriformes compuesta de amoníaco, una capa intermedia de nubes de neblina estratiformes hecha de hidrosulfuro de amonio y una cubierta interior de cúmulos de agua. Se sabe que existen cumulonimbus incrustados cerca de la Gran Mancha Roja en Júpiter. Se pueden encontrar los mismos tipos de categorías que cubren a Urano y Neptuno, pero todos están compuestos de metano. La luna Titán de Saturno tiene cirros que se cree que están compuestos en gran parte de metano. La misión Saturno Cassini-Huygens descubrió evidencia de nubes estratosféricas polares y un ciclo de metano en Titán, incluidos lagos cerca de los polos y canales fluviales en la superficie de la luna.
Se sabe que algunos planetas fuera del Sistema Solar tienen nubes atmosféricas. En octubre de 2013, se anunció la detección de nubes ópticamente gruesas a gran altitud en la atmósfera del exoplaneta Kepler-7b y, en diciembre de 2013, en las atmósferas de GJ 436 b y GJ 1214 b.
En la cultura y la religión
Las nubes juegan un importante papel mítico o no científico en varias culturas y tradiciones religiosas. Los antiguos acadios creían que las nubes (en meteorología, probablemente la característica complementaria mamma) eran los pechos de la diosa del cielo Antu y que la lluvia era la leche de sus pechos. En Éxodo 13: 21-22, se describe a Yahvé guiando a los israelitas a través del desierto en forma de "columna de nube" de día y "columna de fuego" de noche. En el mandaeísmo, los uthras (seres celestiales) también se mencionan ocasionalmente en anana ("nubes"; por ejemplo, en Right Ginza Libro 17, Capítulo 1), que también pueden interpretarse como consortes femeninas.
En la comedia griega antigua Las nubes, escrita por Aristófanes y representada por primera vez en la ciudad de Dionisia en el 423 a. C., el filósofo Sócrates declara que las nubes son las únicas deidades verdaderas y le dice al personaje principal Strepsiades que no adore a ninguna otra deidad que no sean las nubes. sino para rendirles homenaje solo a ellos. En la obra, las Nubes cambian de forma para revelar la verdadera naturaleza de quien las mira, convirtiéndose en centauros ante la visión de un político de pelo largo, lobos ante la visión del estafador Simón, ciervos ante la visión del cobarde Cleonimo., y mujeres mortales al ver al afeminado delator Clístenes. Son aclamados como la fuente de inspiración de los poetas y filósofos cómicos;son maestros de la retórica, considerando la elocuencia y la sofistería por igual como sus "amigos".
En China, las nubes son símbolos de suerte y felicidad. Se cree que las nubes superpuestas (en meteorología, probablemente nubes duplicatus) implican felicidad eterna y se dice que las nubes de diferentes colores indican "bendiciones multiplicadas".
La observación de nubes o la observación de nubes es una actividad infantil popular que consiste en observar las nubes y buscar formas en ellas, una forma de pareidolia.
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