Un castellanus (del latín castellanus 'castillo'), o castellatus , es una nube que presenta al menos en su parte superior protuberancias cumuliformes que tienen forma de torretas que le dan un aspecto almenado . Algunas de estas torretas son más altas que anchas; tienen una base común y parecen estar dispuestas en línea. [1] La característica castellanus es particularmente obvia cuando las nubes se observan de lado (es decir, desde un punto de observación en una línea perpendicular a la línea de orientación).
Es una especie de nube adscrita a los géneros de nubes cirrus , cirrocúmulos , altocúmulos y estratocúmulos . [1] [2] [3] Las especies de nubes incluyen cirrus castellanus , cirrocúmulos castellanus , altocúmulos castellanus y estratocúmulos castellanus . [1] A veces se hace referencia a los cúmulos castellanus , pero el tipo no está reconocido por el servicio meteorológico nacional de Francia Météo-France , ni por la Sociedad Meteorológica Americana y la Organización Meteorológica Mundial . [4] Esas nubes que algunos clasificarían como cúmulos castellanus normalmente no tienen una base común y no están dispuestas en línea, por lo que difieren en cierta medida de los tipos de castellanus más universalmente reconocidos. Algunos científicos también piensan que el castellanus debería ser un género de nubes completo , y no solo una especie de nubes . La Administración Federal de Aviación considera implícitamente un castellanus como un género de nubes completo. [5]
Todas las nubes castellanus muestran que existe una capa inestable (o condicionalmente inestable [6] ) a su altitud pero no necesariamente debajo de la nube. Algunos científicos (Scorer, [7] Corfidi [4] ) definen un castellanus como una nube generada por la liberación de calor latente durante la ascensión de una columna térmica saturada en una capa inestable (o condicionalmente inestable) a altitud. [4] La nube tendrá la apariencia de una ''torre de pavo''. [8] Esta capa inestable (o condicionalmente inestable) puede generarse de diferentes maneras: (1) una elevación a gran escala ( escala sinóptica ) que bajo algunas circunstancias hace que el aire sea inestable ya que la temperatura en la base de la capa disminuye más lentamente que la temperatura en la parte superior de la nube debido a la descompresión adiabática , (2) un enfriamiento de la parte superior de la nube que genera el mismo diferencial, y (3) una advección de masa de aire inestable (o condicionalmente inestable) sobre una masa de aire estable, etc.
Castellanus puede surgir de nubes formadas por convección superficial (p. ej., cúmulos) o convección elevada (p. ej., altocúmulos). [4] Sin embargo, la mayor parte de la convección en las torres se debe a la inestabilidad (o inestabilidad condicional) a la altura de la nube, no a la convección debajo de la nube. El aire que rodea la nube es arrastrado rápidamente hacia las torres. La física de las nubes muestra que si una nube no contiene suficiente humedad, [Nota 1] el vapor de agua contenido dentro de la nube solo se condensará en un nivel superior, donde la temperatura de la parcela ascendente alcanza su punto de saturación . Esto, en consecuencia, secará la nube desde la base y eventualmente resultará en su desaparición si este aire seco no se condensa debajo de la parte superior de la nube. [4] [10] Por el contrario, si el aire que rodea la nube está casi saturado y existe una capa gruesa e inestable (o condicionalmente inestable) sobre la nube inicial, la convección podrá continuar. Luego se irá construyendo una torre que se irá haciendo cada vez más ancha y que en algunos casos se transformará en un cumulonimbo .
La evolución de un castellanus depende, por tanto, de la cantidad de humedad y de las características de la capa inestable (o condicionalmente inestable). Las nubes dispersas en el cielo se encuentran generalmente en aire relativamente seco con una "bolsa" más húmeda. Si muestran un crecimiento tan alto y estrecho, el aire seco que las rodea no perpetuará la convección que dará lugar a la disipación de las nubes. Sin embargo, una capa de nubes más extendida muestra una humedad relativa más alta en la capa; un escenario que es más probable que esté asociado con el desarrollo excesivo de las torres.
La especie castellanus está definida en el Atlas Internacional de Nubes , que tuvo su última publicación oficial en 1975. [11] Se basa en la observación visual terrestre de la forma de las nubes. En la práctica, la forma de un castellanus está relacionada con el proceso físico que la produce: inestabilidad local (o inestabilidad condicional) en la parte superior de la nube que rompe la inversión térmica y es la causa de la formación de torres, lo que se confirma mediante sondeos verticales .
Sin embargo, aunque la especie castellanus se aplica a diferentes géneros de nubes convectivas en diferentes niveles, el tipo de nube más actual es el altocúmulo castellanus , cuya base se encuentra en el nivel medio. Esto se ve reforzado por el hecho de que los manuales de piloto hablan indistintamente de castellanus o altocúmulo castellanus , restringiendo el significado de la palabra catellanus . [5]
Para paliar esta confusión, los científicos Richard S. Scorer [7] y Corfidi [12] proponen una clasificación de nubes basada únicamente en criterios físicos obtenidos a partir de sondeos verticales y observaciones desde satélites meteorológicos para reclasificar al castellanus como un género de nubes al mismo nivel que un cúmulo o un cirro . Corfidi ha criticado durante mucho tiempo la resistencia de los organismos oficiales a este cambio. Sin embargo, la versión de 2016 del Atlas Internacional de Nubes no cambiará el estatus del castellanus. [12] [13] Los mismos científicos tienen una opinión similar sobre las nubes lenticulares que pueden existir en diferentes niveles que no son reconocidas como un género de nubes completo sino solo como una especie.
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Los científicos observan una confusión común entre las nubes convectivas generadas únicamente (o al menos principalmente) por el calentamiento diurno del suelo y el castellanus , que es principalmente un producto de la inestabilidad (o inestabilidad condicional) en la parte superior de una nube como un cúmulo, un estratocúmulo o un altocúmulo, siendo los dos últimos géneros fácilmente confundibles.
Además, el Atlas Internacional de Nubes (ICA) no es del todo preciso en cuanto a cómo determinar el género de una nube convectiva. Según el ICA (1975, p. 15-16), la base de una nube cúmulo suele estar entre la superficie y 2 kilómetros (6.600 pies). Este límite de altura se origina a partir de observaciones en climas templados donde la temperatura y la humedad de la superficie son aproximadamente promedio. No tiene en cuenta cómo se forma la nube. En el oeste americano, la base de las nubes cúmulos puede alcanzar los 4.000 metros (13.000 pies), ya que la combinación de un punto de rocío bajo (10 °C (50 °F)) y una temperatura alta (hasta 45 °C (113 °F)) producirá un nivel de condensación convectiva muy alto . [14] Si bien la ICA permite que una nube cúmulo pueda tener una base superior a 2 kilómetros (6.600 pies) (al decir que las nubes cúmulo suelen tener su base a esta altura o por debajo de ella), las directrices que se dan en la página 16 de la ICA podrían llevar a una clasificación errónea de una nube cúmulo alta. Estas directrices dicen que el género de una nube se puede determinar "haciendo una elección entre los géneros que normalmente se encuentran en la altura (rango de altura) correspondiente a su altura". Esto podría llevar al observador a descartar cúmulo como posible género para una nube que tiene todas las características descritas por la ICA de un cúmulo, excepto que su base está por encima de la altura "baja" (superficie a 2 kilómetros (6.600 pies)). El observador, tratando concienzudamente de cumplir con las directrices de clasificación de la ICA, podría entonces identificar erróneamente esta nube como un altocúmulo (quizás altocúmulo floco ), aunque la inestabilidad que lo crea está a un nivel diferente en comparación con un altocúmulo. [11]
Para complicar aún más las cosas, las nubes convectivas de tipo castellanus pueden generarse por corrientes ascendentes que se originan en altitudes intermedias con respecto a los niveles definidos en el Atlas; forma un continuo de altitudes posibles. [12] Estas nubes convectivas de altitud intermedia tendrán bases planas excepto cuando generen precipitaciones. Además, la altitud de sus bases puede ser mayor que el nivel de condensación por convección o incluso mayor que el nivel de convección libre ; depende de la altitud donde se produce el forzamiento. Este fenómeno puede ocurrir cuando un cumulonimbo se encuentra en las proximidades. Este último producirá un flujo de salida aguas abajo del cumulonimbo. El límite del flujo de salida se comporta como un pseudo frente frío que genera un forzamiento mecánico donde el flujo de salida se encuentra con el aire circundante. El levantamiento permite la formación de torres convectivas al nivel de la parte superior del flujo de salida en nubes preexistentes si el aire es condicionalmente inestable.
Un ejemplo de este fenómeno se muestra en la figura adyacente y corresponde a la Figura 2 de un artículo escrito por Corfidi; [15] la tormenta eléctrica está ubicada al este de la imagen. El título de la imagen en el artículo de Corfidi se refiere a la nube como castellanus [15] y no como cumulus mediocris altocumulogenitus como sugeriría el borrador del Atlas Internacional de Nubes. [16]
Los castellanus (nubes formadas por columnas muy estrechas) son conocidos [17] por no ser utilizables por los pilotos de planeadores . Para que una nube tenga una corriente térmica utilizable, la columna de corriente ascendente debe existir debajo de la nube, en cuyo caso la nube tendrá una base plana. Sin embargo, un altocúmulo castellanus se puede identificar por la falta de una base bien definida. Como se dijo anteriormente, un piloto de planeadores puede utilizar una nube híbrida entre cúmulo y castellanus.
Los castellanos que son desfavorables para el vuelo a gran altitud se pueden identificar fácilmente y se los apoda " nubes cohete ". [18] La diferencia visual entre un cúmulo y un castellano es que el primero tiene una base plana mientras que el segundo generalmente no tiene una base claramente definida. Sin embargo, una observación visual de la nube puede no ser suficiente, ya que en algunos casos el híbrido castellano (pseudo cúmulo) puede tener una base plana. La única forma segura de distinguir entre estos dos tipos de nubes es a través de un sondeo atmosférico previo al vuelo. Si la base de estos falsos cúmulos está más alta que el nivel de condensación convectiva , el piloto probablemente esté cerca de cumulonimbos no deseados . Además, cuando un cúmulo se rompe, todavía puede existir una columna de corriente ascendente debajo de la base de la nube que no se originó desde el suelo. En particular, al final del día, la masa de aire puede ser estable hasta 2000 pies e inestable por encima de esta capa estable. Los cúmulos se transforman en estratocúmulos o altocúmulos según su altura. Antes de la versión de 1956 del Atlas Internacional de Nubes, estas nubes se llamaban estratocúmulos o altocúmulos "vesperalis". Directamente debajo de estas nubes, todavía hay corrientes ascendentes . El meteorólogo Corfidi [19] explica que estas nubes aparentemente inocuas que se descomponen rápidamente pueden ser un presagio de tormentas eléctricas nocturnas.
Para identificar la convección no terrestre, es posible comparar la altura de la base del "cúmulo" c con el nivel de condensación convectiva h . Esta altura h viene dada por la siguiente fórmula: [20]
donde a = 0,125 km/°C;
T es la temperatura de la superficie y D es el punto de rocío. Se puede acceder fácilmente a las variables c , T y D desde un METAR cercano .
El cálculo de esta altura h se basa en principios básicos y, por lo tanto, es bastante preciso. En consecuencia, si , los cúmulos observados son casi con certeza castellanus según el significado de Corfidi. En ese caso, será prudente estar alerta ante la presencia de una línea de flanqueo o de ráfagas descendentes en las proximidades. La figura 2 muestra dicho patrón.
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