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Nube

Paisaje con nubes sobre Borneo , tomado por la Estación Espacial Internacional

En meteorología , una nube es un aerosol formado por una masa visible de gotitas líquidas en miniatura , cristales congelados u otras partículas suspendidas en la atmósfera de un cuerpo planetario o espacio similar. [1] El agua u otros productos químicos pueden componer las gotas 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 gana suficiente humedad (generalmente en forma de vapor de agua ) de una fuente adyacente para elevar el punto de rocío al ambiente. temperatura .

Las nubes se ven en la homosfera de la Tierra , que incluye la troposfera , la estratosfera y la mesosfera . La nefología es la ciencia de las nubes, que se lleva a cabo en la rama de la meteorología de la física de las nubes . Existen dos métodos para nombrar las nubes en sus respectivas capas de la homósfera, el nombre latino y el nombre común .

Los tipos de género en la troposfera, la capa atmosférica más cercana a la superficie de la Tierra, tienen nombres latinos debido a la adopción universal de la nomenclatura de Luke Howard que fue propuesta formalmente en 1802. Se convirtió en la base de un sistema internacional moderno que divide las nubes en cinco nubes físicas. formas que pueden dividirse o clasificarse aún más en niveles de altitud para derivar diez géneros básicos . Los principales tipos de nubes representativas de cada una de estas formas son estratiformes , cumuliformes , estratocumuliformes , cumulonimbiformes y cirriformes . Las nubes de bajo nivel no tienen prefijos relacionados con la altitud. Sin embargo, los tipos estratiformes y estratocumuliformes de nivel medio reciben el prefijo alto-, mientras que las variantes de nivel alto de estas mismas dos formas llevan el prefijo cirro- . En ambos casos, estrato- 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 forma inicialmente cada uno, y también se caracterizan más informalmente como de varios niveles o verticales . La mayoría de los diez géneros derivados de este método de clasificación se pueden subdividir en especies y luego subdividir 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 latinos.

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 de 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, lo que puede contribuir a un efecto de enfriamiento en el lugar y el momento en que se producen estas nubes, o atrapar radiación de ondas más largas que se refleja desde la superficie de la Tierra, lo que puede provocar 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 por encima de la troposfera son demasiado escasas y demasiado delgadas para tener alguna influencia en el cambio climático. Las nubes son la principal incertidumbre en la sensibilidad climática . [2]

Etimología

El origen del término "nube" se puede encontrar en las palabras del inglés antiguo clud o clod , que significa colina o masa de piedra. A principios del siglo XIII, la palabra empezó a utilizarse 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. [3] [4]

Nomenclaturas homosféricas y clasificación cruzada.

La tabla que sigue tiene un alcance muy amplio, al igual que la plantilla de géneros de nubes en la que se basa parcialmente. Existen algunas variaciones en los estilos de nomenclatura entre el esquema de clasificación utilizado para la troposfera (latín estricto excepto para los aerosoles de superficie) y los niveles superiores de la homosfera (términos comunes, algunos derivados informalmente del latín). Sin embargo, los esquemas presentados aquí comparten una clasificación cruzada de formas físicas y niveles de altitud para derivar los 10 géneros troposféricos, [5] 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.

Historia de la ciencia de la nube

Los estudios de las 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 año 340 a.C., el filósofo griego Aristóteles escribió Meteorologica , una obra que representaba la suma de los conocimientos de la época sobre las ciencias naturales, incluidos el tiempo y el clima. Por primera vez, las precipitaciones y las nubes de las que caían se denominaron meteoros, que provienen de la palabra griega meteoros , que significa "en lo alto del cielo". De esa palabra surgió el término moderno meteorología , el estudio de las nubes y el tiempo. Meteorologica se basó en la intuición y la simple observación, pero no en lo que hoy se considera el método científico. Sin embargo, fue el primer trabajo conocido que intentó tratar una amplia gama de temas meteorológicos de forma sistemática, especialmente el ciclo hidrológico . [10]

gramo
Clasificación de nubes troposféricas por altitud de ocurrencia: Los tipos de género verticales y de niveles múltiples que no se limitan a un solo nivel de altitud incluyen nimboestratos, cumulonimbus y algunas de las especies de cúmulos más grandes.

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 utilizó su experiencia para clasificar formalmente los distintos 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 ese mismo año y había ideado un esquema de nomenclatura diferente que no logró causar impresión ni siquiera en su país de origen, Francia , porque utilizaba 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 con forma de escoba. Por el contrario, Howard utilizó el latín universalmente aceptado, que se popularizó rápidamente después de su publicación en 1803. [11] Como señal de la popularidad del esquema de nombres, el dramaturgo y poeta alemán Johann Wolfgang von Goethe compuso cuatro poemas sobre las nubes, dedicándolos a Howard.

Finalmente, la Conferencia Meteorológica Internacional adoptó formalmente una elaboración del sistema de Howard en 1891. [11] Este sistema cubría sólo los tipos de nubes troposféricas. Sin embargo, el descubrimiento de nubes sobre la troposfera a finales del siglo XIX finalmente condujo a la creación de esquemas de clasificación separados que recurrieron al uso de nombres y frases comunes descriptivos que en cierto modo recordaban los métodos de clasificación de Lamarck. Estas nubes muy altas, aunque clasificadas según estos diferentes métodos, son, en términos generales, similares a algunas formas de nubes identificadas en la troposfera con nombres latinos. [8]

Formación

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 al agregarle humedad desde una fuente adyacente. [12] En el último caso, la saturación se produce cuando el punto de rocío se eleva a la temperatura del aire ambiente.

enfriamiento adiabático

El enfriamiento adiabático ocurre cuando uno o más de tres posibles agentes de elevación (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 principal mecanismo detrás de este proceso es el enfriamiento adiabático. [13] 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 ocurre en núcleos de condensación de nubes , como partículas de sal o polvo, que son lo suficientemente pequeñas como para mantenerse en alto mediante la circulación normal del aire. [14] [15]

Animación de la evolución de las nubes desde cumulus humilis hasta cumulonimbus capillatus yunque

Un agente es el movimiento convectivo ascendente del aire causado por el calentamiento solar diurno a nivel de la superficie. [14] La inestabilidad de la masa de aire en niveles bajos permite la formación de nubes cumuliformes en la troposfera que pueden producir lluvias si el aire está suficientemente húmedo. [16] En ocasiones moderadamente raras, la elevación convectiva puede ser lo suficientemente poderosa como para penetrar la tropopausa y empujar la cima de la nube hacia la estratosfera. [17]

La elevación frontal y ciclónica ocurre en la troposfera cuando el aire estable es impulsado hacia arriba en los frentes climáticos y alrededor de centros de baja presión mediante un proceso llamado convergencia . [18] Los frentes cálidos asociados con 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 generalmente están incrustados en la capa principal de nubes precipitantes. [19] Los frentes fríos suelen moverse más rápido y generan una línea más estrecha de nubes, que en su mayoría son estratocumuliformes, cumuliformes o cumulonimbiformes, dependiendo de la estabilidad de la masa de aire caliente justo delante del frente. [20]

El ventoso crepúsculo vespertino , realzado por el ángulo del Sol, puede imitar visualmente un tornado resultante del levantamiento orográfico.

Una tercera fuente de elevación es la circulación del viento que fuerza al aire a pasar por encima de una barrera física como una montaña ( elevación orográfica ). [14] Si el aire es generalmente estable, no se forman más que nubes lenticulares . Sin embargo, si el aire se vuelve suficientemente húmedo e inestable, pueden aparecer chubascos orográficos o tormentas eléctricas . [21]

Las nubes formadas por cualquiera de estos agentes de elevación se ven inicialmente en la troposfera, donde estos agentes son más activos. Sin embargo, el vapor de agua que ha sido elevado a la cima de la troposfera puede ser transportado aún más alto por ondas de gravedad, donde una mayor condensación puede resultar en la formación de nubes en la estratosfera y la mesosfera. [22]

Enfriamiento no adiabático

Además del enfriamiento adiabático que requiere un agente elevador, existen tres mecanismos no adiabáticos principales para bajar la temperatura del aire hasta su punto de rocío. El enfriamiento conductivo, radiativo y evaporativo no requiere ningún mecanismo de elevación y puede causar condensación a nivel de la superficie, lo que resulta en la formación de niebla . [23] [24] [25]

Agregar humedad al aire

Se pueden agregar al aire varias fuentes principales de vapor de agua como una forma de lograr la saturación sin ningún proceso de enfriamiento: evaporación del agua superficial o suelo húmedo, [26] [12] [27] precipitación o virga , [28] y transpiración de plantas. [29]

Clasificación troposférica

La clasificación en la troposfera se basa en una jerarquía de categorías con formas físicas y niveles de altitud en la parte superior. [6] [7] Estos se clasifican de forma cruzada en un total de diez tipos de géneros, la mayoría de los cuales pueden dividirse en especies y subdividirse en variedades que se encuentran en la parte inferior de la jerarquía. [30]

Nubes cirros fibratus en marzo

Las nubes en la troposfera asumen cinco formas físicas basadas en la estructura y el proceso de formación. Estos formularios se utilizan comúnmente para fines de análisis de satélites. [31] Se dan a continuación en orden ascendente aproximado de inestabilidad o actividad convectiva . [32]

Niveles y géneros

Las nubes troposféricas se forman en cualquiera de los tres niveles (anteriormente llamados etapas) según el rango de altitud sobre la superficie de la Tierra. La agrupación de nubes en niveles se realiza comúnmente con fines de atlas de nubes , observaciones meteorológicas de superficie , [7] y mapas meteorológicos . [40] El rango de altura de base para cada nivel varía dependiendo de la zona geográfica latitudinal . [7] Cada nivel de altitud comprende dos o tres tipos de género diferenciados principalmente por la forma física. [41] [5]

Los niveles estándar y los tipos de género se resumen a continuación en orden descendente aproximado de la altitud en la que normalmente se encuentra cada uno. [42] 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. [32]

Nivel alto

Cirros altos en la parte superior izquierda que se fusionan con cirroestratos a la derecha y algunos cirrocúmulos en el extremo derecho

Las nubes altas se forman en altitudes de 3.000 a 7.600 m (10.000 a 25.000 pies) en las regiones polares , 5.000 a 12.200 m (16.500 a 40.000 pies) en las regiones templadas y 6.100 a 18.300 m (20.000 a 60.000 pies) en los trópicos. . [7] Todas las nubes cirriformes se clasifican como altas, por lo que constituyen un único género cirro (Ci). Las nubes estratocumuliformes y estratiformes en el rango de gran altitud llevan el prefijo cirro- , lo que da lugar a 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, distinguir entre formas individuales o tipos de género se vuelve imposible, y se identifican colectivamente como de tipo alto (o informalmente como de tipo cirro , aunque no todas). las nubes son de forma o género cirros). [43]

Nivel medio

Escena del amanecer dando brillo a una nube altocumulus stratiformis perlucidus
Altostratus translucidus cerca de la parte superior de la foto engrosándose hasta convertirse en altostratus opacus cerca de la parte inferior (ver también 'especies y variedades')

Las nubes no verticales en el nivel medio tienen el prefijo alto- , lo que da lugar a los nombres de género altocumulus (Ac) para los tipos estratocumuliformes y altostratus (As) para los tipos estratiformes. Estas nubes pueden formarse a una altura de hasta 2.000 m (6.500 pies) sobre la superficie en cualquier latitud, pero pueden tener una altura de hasta 4.000 m (13.000 pies) cerca de los polos, 7.000 m (23.000 pies) en latitudes medias y 7.600 m (25.000 pies). pies) en los trópicos. [7] Al igual que con las nubes altas, los principales tipos de géneros son fácilmente identificables por el ojo humano, 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. [43]

Nivel bajo

Cumulus humilis con estratocúmulos estratiformis en primer plano (ver también 'especies y variedades')
Cúmulos humilis en mayo

Las nubes bajas se encuentran cerca de la superficie hasta los 2000 m (6500 pies). [7] Los tipos de género en este nivel no tienen prefijo o llevan uno que se refiere a una característica distinta de 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 pueden identificarse por sus formas y tipos de género utilizando únicamente fotografía satelital. [43]

Vertical multinivel o moderada.

Nimboestrato con virga

Estas nubes tienen bases de niveles bajos a medios que se forman en cualquier lugar desde cerca de la superficie hasta aproximadamente 2400 m (8000 pies) y cimas que pueden extenderse hasta el rango de altitud media y, a veces, más arriba en el caso de los nimboestratos.

Imponente vertical

Nube cumulonimbus calvus aislada sobre el desierto de Mojave , liberando una fuerte lluvia
Cumulonimbus capillatus yunque unicelular

Estos tipos cumuliformes y cumulonimbiformes muy grandes tienen bases de nubes en el mismo rango de niveles bajos a medios que los tipos verticales moderados y de múltiples 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 o abreviaturas estándar en todas las observaciones de aviación (METARS) y pronósticos (TAFS) para advertir a los pilotos sobre posibles condiciones climáticas severas y turbulencias. [9]

Especies

Los tipos de género se dividen comúnmente en subtipos llamados especies que indican detalles estructurales específicos que pueden variar según las características de estabilidad y cizalladura del viento de la atmósfera en un momento y lugar determinados. A pesar de esta jerarquía, una especie 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. [74] 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. [32]

Estable o mayormente estable

Del grupo estratiforme no convectivo, los cirroestratos de alto nivel comprenden dos especies. Cirrostratus nebulosus tiene una apariencia bastante difusa y carente de detalles estructurales. [75] Cirrostratus fibratus es una especie formada por filamentos semifusionados que son de transición hacia o desde los cirros. [76] Los altoestratos 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 pertenece a la especie nebulosus [75] , excepto cuando se divide en láminas irregulares de estrato fractus (ver más abajo). [62] [74] [77]

Las nubes cirriformes tienen tres especies no convectivas que pueden formarse en condiciones de masa de aire estables . Los cirros fibratus comprenden filamentos que pueden ser rectos, ondulados u ocasionalmente retorcidos por la cizalladura del viento. [76] La especie uncinus es similar pero tiene ganchos hacia arriba en los extremos. Los Cirrus spissatus aparecen como manchas opacas que pueden mostrar un tono gris claro. [74]

Altocumulus lenticularis formándose sobre montañas en Wyoming con una capa inferior de cúmulos mediocris y una capa superior de cirrus spissatus

Los tipos de género estratocumuliformes (cirrocúmulos, altocúmulos y estratocúmulos) que aparecen en aire mayoritariamente estable con convección limitada tienen dos especies cada uno. Las especies estratiformes normalmente se encuentran en láminas extensas o en parches más pequeños donde la actividad convectiva es mínima. [78] Las nubes de la especie lenticularis tienden a tener formas similares a lentes ahusadas en los extremos. Se ven más comúnmente como nubes orográficas de ondas de montaña , pero pueden ocurrir en cualquier lugar de la troposfera donde hay una fuerte cizalladura del viento combinada con suficiente estabilidad de la masa de aire para mantener una estructura de nubes 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 cada momento. [62] [74] [77]

Harapiento

La especie fractus muestra inestabilidad variable porque puede ser una subdivisión de géneros-tipos de diferentes formas físicas que tienen diferentes características de estabilidad. Este subtipo puede adoptar la forma de láminas estratiformes irregulares pero en su mayoría estables (stratus fractus) o pequeños montones cumuliformes irregulares con una inestabilidad algo mayor (cumulus fractus). [74] [77] [79] Cuando las nubes de esta especie están asociadas con sistemas de nubes precipitantes de considerable extensión vertical y, a veces, horizontal, también se clasifican como nubes accesorias bajo el nombre de pannus (consulte la sección sobre características complementarias). [80]

Parcialmente inestable

Ejemplo de formación de nubes castellanus

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 mayoritariamente estable se ve perturbada por áreas localizadas de inestabilidad de la masa de aire, generalmente por la mañana o por la tarde. Esto da como resultado la formación de acumulaciones cumuliformes incrustadas que surgen de una base estratiforme común. [81] Castellanus se asemeja a las torretas 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. [82] Las nubes en penacho de las especies de flocus más separadas son subdivisiones de tipos de género que pueden ser cirriformes o estratocumuliformes en su estructura general. A veces se les ve con cirros, cirrocúmulos, altocúmulos y estratocúmulos. [83]

A una especie recientemente reconocida de estratocúmulos o altocúmulos se le ha dado el nombre de volutus , una nube enrollada que puede ocurrir antes de una formación de cumulonimbus. [84] Hay algunas nubes volutus que se forman como consecuencia de interacciones con características geográficas específicas en lugar de con una nube madre. Quizás la nube geográficamente más extraña de este tipo sea Morning Glory , una nube cilíndrica ondulada que aparece de manera impredecible sobre el Golfo de Carpentaria en el norte de Australia . Asociada a una poderosa "ondulación" en la atmósfera, la nube puede ser "navegada" en aviones planeadores . [85]

Inestable o mayormente inestable

La inestabilidad más general de la masa de aire en la troposfera tiende a producir nubes del tipo cúmulo, más libremente convectivas, cuyas especies son principalmente indicadores de los grados de inestabilidad atmosférica y el desarrollo vertical resultante de las nubes. Un cúmulo se forma inicialmente en el nivel bajo de la troposfera como una nube de la especie humilis que muestra solo un ligero desarrollo vertical. Si el aire se vuelve más inestable, la nube tiende a crecer verticalmente hasta convertirse en la especie mediocris , luego congestus fuertemente convectiva , la especie de cúmulo más alto [74] , que es el mismo tipo al que la Organización de Aviación Civil Internacional se refiere como "cúmulo imponente". [9]

Nube Cumulus mediocris, a punto de convertirse en un cumulus congestus

En condiciones atmosféricas altamente inestables, los cúmulos grandes pueden continuar creciendo hasta convertirse en un cumulonimbus calvus aún más fuertemente convectivo (esencialmente una nube 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. [74] [77]

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. [86]

Basado en opacidad

Una capa de estratocúmulos estratiformis perlucidus que oculta el sol poniente con una capa de fondo de estratocúmulos cumulogenitus que se asemeja a montañas distantes

Todas las variedades de nubes se clasifican en uno de dos grupos principales. Un grupo identifica las opacidades de estructuras de nubes particulares de niveles bajos y medios y comprende las variedades translucidus (delgadas translúcidas), perlucidus (gruesas opacas con roturas translúcidas o claras muy pequeñas) y opacus (gruesas opacas). 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, sólo se observan dos variedades con altostratus y stratus nebulosus cuyas estructuras uniformes impiden la formación de una variedad perlucidus. Las variedades basadas en la opacidad no se aplican a las nubes altas porque siempre son translúcidas o, en el caso de los cirrus spissatus, siempre opacas. [86] [87]

Basado en patrones

Cirrus fibratus radiatus sobre el Observatorio La Silla de ESO [88]

Un segundo grupo describe las disposiciones ocasionales de las estructuras nubosas en patrones particulares que son discernibles para un observador desde la superficie (los campos de nubes generalmente son visibles sólo 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 sólo aparecen cuando las condiciones atmosféricas favorecen su formación. Las variedades intortus y vertebratus ocurren ocasionalmente 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 radiatus está asociada con hileras 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 estratiformes de altocúmulos y estratocúmulos, las especies de cúmulos mediocris y, a veces, humilis, [89] [¿ fuente no confiable? ] [90] y con el género altostratus. [91]

Altocumulus stratiformis duplicatus al amanecer en el desierto de Mojave de California, EE. UU. (capa superior de color naranja a blanco; capa inferior gris)

Otra variedad, duplicatus (capas muy espaciadas 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 y ondulada) puede aparecer con cualquier nube de las especies estratiforme o lenticular y con altoestratos. Rara vez se observa en el estrato nebuloso. 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 estratiformis, castellanus y flocus, y con estratocúmulos de las especies estratiformis y castellanus. [86] [87]

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 altocúmulos estratiformes dispuestos en filas aparentemente convergentes separadas por pequeñas roturas. 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. [77] [86] [87]

Otros tipos

Nubes en las montañas
Nubes en las montañas

Las características suplementarias y las nubes accesorias no son subdivisiones adicionales 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 latinos que se forman en asociación con ciertos géneros, especies y variedades de nubes. [77] [87] Las características suplementarias, ya sea en forma de nubes o precipitación, están directamente vinculadas al género-nube principal. Las nubes accesorias, por el contrario, generalmente están separadas de la nube principal. [92]

Funciones complementarias basadas en las precipitaciones

Un grupo de características suplementarias 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 que se observa en las nubes que producen precipitación que se evapora antes de llegar al suelo, siendo estas de los géneros cirrocúmulos, altocúmulos, altoestratos, nimboestratos, estratocúmulos, cúmulos y cumulonimbos. [92]

Cuando la precipitación llega al suelo sin evaporarse por completo, se denomina característica praecipitatio . [93] Esto normalmente ocurre con altostratus opacus, que puede producir precipitaciones generalizadas pero generalmente ligeras, y con nubes más espesas que muestran un desarrollo vertical significativo. De estos últimos, los cúmulos mediocris que crecen hacia arriba producen sólo lluvias ligeras aisladas, mientras que los nimboestratos que crecen hacia abajo son capaces de precipitaciones más intensas y extensas. Las nubes verticales imponentes tienen la mayor capacidad de producir precipitaciones intensas, pero tienden a estar localizadas a menos que se organicen a lo largo de frentes fríos de rápido movimiento. Pueden caer aguaceros de intensidad moderada a intensa desde los cúmulos congestus. Cumulonimbus, el mayor de todos los géneros de nubes, tiene la capacidad de producir lluvias muy intensas. Las nubes estratos bajas suelen producir sólo precipitaciones ligeras, pero esto siempre ocurre como característica praecipitatio debido a que este género de nubes se encuentra demasiado cerca del suelo para permitir la formación de virga. [77] [87] [92]

Funciones complementarias basadas en la nube

El yunque es la característica complementaria más específica del tipo y se observa sólo en los cumulonimbus de la especie capillatus. La cima de una nube cumulonimbo 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. [94]

La característica mama se forma en las bases de las nubes como protuberancias en forma de burbujas orientadas 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 la estandarización de la nomenclatura latina impulsada por la Organización Meteorológica Mundial durante el siglo XX. El más conocido es el cumulonimbo con mama , pero la característica de mama también se observa ocasionalmente con cirros, cirrocúmulos, altocúmulos, altoestratos y estratocúmulos. [92]

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 en forma de embudo o un tornado. [92] [95] [96]

Una característica de arco es una nube enrollada con bordes irregulares unida a la parte frontal inferior de un cúmulo congestus o cumulonimbus que se forma a lo largo del borde anterior de una línea de turbonada o flujo de salida de tormenta. [97] Una formación de arco grande puede tener la apariencia de un arco oscuro y amenazador. [92]

La Organización Meteorológica Mundial (OMM) ha reconocido formalmente varias características complementarias nuevas . El fluctus característico puede formarse en condiciones de fuerte cizalladura del viento atmosférico cuando un estratocúmulo, altocúmulo o cirro se rompe en crestas espaciadas regularmente. Esta variante a veces se conoce informalmente como nube Kelvin-Helmholtz (onda) . Este fenómeno también se ha observado en formaciones de nubes sobre otros planetas e incluso en la atmósfera del Sol. [98] Otra característica de nube ondulada altamente perturbada pero más caótica asociada con estratocúmulos o altocúmulos ha recibido el nombre latino asperitas . La característica complementaria cavum es un agujero circular de caída que ocasionalmente se forma en una capa delgada de altocúmulos o cirrocúmulos sobreenfriados. Por lo general, debajo del agujero se ven rayas de caída que consisten en virga o volutas de cirros a medida que los cristales de hielo caen a una altitud más baja. Este tipo de agujero suele ser más grande que los típicos agujeros lacunosos. Una característica de murus es una nube de pared cumulonimbus con una base de nube giratoria y descendente 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 del aire que ingresa a la tormenta. [84]

Nubes accesorias

Las formaciones de nubes suplementarias desprendidas de la nube principal se conocen como nubes accesorias . [77] [87] [92] Las nubes precipitantes más pesadas, los nimboestratos, los cúmulos imponentes (cumulus congestus) y los cumulonimbos típicamente ven la formación en la precipitación de la característica pannus , nubes bajas irregulares de los géneros y especies cumulus fractus o stratus fractus. [80]

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 capa de nube que puede formarse sobre un cumulonimbus o un cúmulo grande, [99] mientras que una característica de velo es una delgada lámina horizontal que a veces se forma como un delantal alrededor del medio o delante de la nube madre. [92] Una nube accesoria recientemente reconocida oficialmente por la Organización Meteorológica Mundial es el flumen , también conocido más informalmente como cola de castor . Se forma por la afluencia cálida y húmeda de una tormenta supercelular y puede confundirse con un tornado. Aunque el flumen puede indicar un riesgo de tornado, es similar en apariencia a pannus o nubes scud y no gira. [84]

Nubes madre

Cúmulos extendiéndose parcialmente hacia estratocúmulos cumulogenitus sobre el puerto del Pireo en Grecia

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 expansión parcial de un tipo cúmulo cuando hay una pérdida de sustentación convectiva. Si la nube madre sufre un cambio completo de género, se considera una nube mutatus . [100]

Nube madre cumulonimbus disipándose en estratocúmulos cumulonimbogenitus al atardecer

Otras nubes genitus y mutatus

Las categorías genitus y mutatus se han ampliado para incluir ciertos tipos que no se originan a partir de nubes preexistentes. El término flammagenitus (en latín, "hecho por fuego") se aplica a los cumulus congestus o cumulonimbus que se forman por incendios a gran escala o erupciones volcánicas. Las nubes más pequeñas "pirocúmulos" o "fumulus" de bajo nivel formadas por actividad industrial contenida ahora se clasifican como cúmulos homogenitus (en latín, "creadas por el hombre"). Las estelas de vapor 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 denomina cirro, cirroestrato o cirrocúmulo homomutatus . Stratus cataractagenitus (en latín, "hecho de cataratas") se generan por el rocío de las cascadas. Silvagenitus (del latín "hecho por el bosque") es una nube estratificada que se forma cuando se agrega vapor de agua al aire sobre el dosel del bosque. [100]

Patrones a gran escala

A veces, ciertos procesos atmosféricos hacen que las nubes se organicen en patrones que pueden cubrir grandes áreas. Estos patrones suelen ser difíciles de identificar desde el nivel de la superficie y se ven mejor desde un avión o una nave espacial.

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 discernibles desde grandes altitudes que desde el nivel del suelo. A menudo se pueden encontrar en las siguientes formas:

Calles vórtice

Cirrus fibratus intortus formó una calle de vórtice de Kármán en el crepúsculo vespertino

Estos patrones se forman a partir de un fenómeno conocido como vórtice de Kármán que lleva el nombre del ingeniero y dinámico de fluidos Theodore von Kármán . [103] Las nubes impulsadas por el viento, generalmente altocúmulos de nivel medio o cirros de nivel alto, pueden formarse en filas paralelas que siguen la dirección del viento. Cuando el viento y las nubes encuentran características terrestres de gran elevación, como islas verticalmente prominentes, pueden formar remolinos alrededor de las masas de tierra altas que dan a las nubes una apariencia retorcida. [104]

Distribución

Convergencia a lo largo de zonas de baja presión

Nubosidad global, promedio durante el mes de octubre de 2009. Imagen compuesta de satélite de la NASA . [105]
Estos mapas muestran la fracción del área de la Tierra que estuvo nublada en promedio durante cada mes desde enero de 2005 hasta agosto de 2013. Las mediciones fueron recopiladas por el espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) en el satélite Terra de la NASA. Los colores van desde el azul (sin nubes) hasta el blanco (totalmente nublado). Al igual que una cámara digital, MODIS recopila información en cuadros cuadriculados o píxeles. La fracción de nubes es la porción de cada píxel que está cubierta por nubes. Los colores van desde el azul (sin nubes) hasta el blanco (totalmente nublado). [106] ( haga clic para obtener más detalles )

Aunque la topografía puede influir significativamente en la distribución local de las nubes, la prevalencia global de la cobertura de nubes en la troposfera tiende a variar más según la latitud . Es más frecuente en y a lo largo de zonas de baja presión de convergencia troposférica superficial que rodean la Tierra cerca del ecuador y cerca del paralelo 50 de latitud en los hemisferios norte y sur . [107] Los procesos de enfriamiento adiabático que conducen a la creación de nubes a través de agentes de elevación están todos asociados con la convergencia; un proceso que involucra la entrada horizontal y la acumulación de aire en un lugar determinado, así como la velocidad a la que esto sucede. [108] 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 nubes en su mayoría cumuliformes y cumulonimbiformes. [109] 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 extratropicales están ocupadas por los frentes polares donde masas de aire de origen polar se encuentran y chocan con las de origen tropical o subtropical. [110] Esto conduce a la formación de ciclones extratropicales que provocan el clima y están 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. [111]

Divergencia a lo largo de 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 de aire ascendente, o desde la parte inferior de una columna que desciende, a menudo asociada con un área o cresta de alta presión. [108] 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 cresta subtropical de alta presión a gran escala a cada lado del ecuador reduce la nubosidad en estas latitudes bajas. [112] Patrones similares también ocurren en latitudes más altas en ambos hemisferios. [113]

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 arco iris. [114] En la troposfera, las nubes densas y profundas exhiben una alta reflectancia (70–95%) en todo el espectro visible . Pequeñas partículas de agua están densamente empaquetadas y la luz del sol no puede penetrar mucho en la nube antes de reflejarse, lo que le da a la nube su característico color blanco, especialmente cuando se ve desde arriba. [115] Las gotas de las nubes tienden a dispersar la luz de manera eficiente, de modo 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 dependiendo del espesor de la nube y de cuánta luz se refleja o transmite al observador. Las nubes troposféricas altas y delgadas reflejan menos luz debido a la concentración comparativamente baja de cristales de hielo que las constituyen o gotas de agua sobreenfriada, lo que da como resultado una apariencia ligeramente blanquecina. Sin embargo, una espesa y densa nube de cristales de hielo aparece de un blanco brillante con un sombreado gris pronunciado debido a su mayor reflectividad. [114]

A medida que una nube troposférica madura, 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 hace 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 de su interior están lo suficientemente espaciadas, un porcentaje de la luz que ingresa a la nube no se refleja hacia afuera sino que se absorbe, dándole a la nube un aspecto más oscuro. Un ejemplo sencillo de esto es la capacidad de ver más lejos bajo una lluvia intensa que bajo una niebla intensa. Este proceso de reflexión / absorción es el que provoca la gama de color de las nubes del blanco al negro. [116]

Se pueden ver llamativas coloraciones de las nubes a cualquier altitud, y el color de una nube suele ser el mismo que el de la luz incidente. [117] Durante el día, cuando el sol está relativamente alto en el cielo, las nubes troposféricas generalmente aparecen de un blanco brillante en la parte superior con diferentes tonos de gris debajo. Las nubes delgadas pueden parecer blancas o haber adquirido el color de su entorno o fondo. Las nubes rojas, naranjas y rosadas aparecen casi en su totalidad durante el amanecer y el 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 intermedias aparecen de color rosa y las nubes altas son blancas o blanquecinas. Por la noche, las nubes son negras o gris oscuro en un cielo sin luna, o blanquecinas cuando las ilumina la Luna. También pueden reflejar los colores de grandes incendios, luces de ciudades o auroras que puedan estar presentes. [117]

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 manera que le dan 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 ésta no indica directamente que se trate de una tormenta fuerte, sólo 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 húmedo; De esto se pueden inferir todos los elementos que mejoran la posibilidad de que se vuelva grave. Además, cuanto más fuerte sea la corriente ascendente, más probable será que la tormenta sufra tornadogénesis y produzca grandes granizos y fuertes vientos. [118]

Se pueden ver nubes amarillentas en la troposfera desde finales 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. [119]

Efectos

Cloudscape cumuliforme sobre Swifts Creek , Australia

Las nubes troposféricas ejercen numerosas influencias sobre la troposfera y el clima de la Tierra. En primer lugar, son la fuente de precipitación, lo que influye en gran medida en su distribución y cantidad. 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 ascendente si las nubes son menos densas porque la condensación del vapor de agua libera calor, calentando el aire y disminuyendo así su densidad. Esto puede provocar un movimiento descendente porque la elevación del aire produce 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. [120]

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 sobre 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, disminuyendo la cantidad de radiación solar que se absorbe en la superficie y mejorando 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 de las nubes actúa como un absorbente eficaz. El agua reacciona radiando, también en el infrarrojo, tanto hacia arriba como hacia abajo, y la radiación de onda larga descendente provoca un mayor calentamiento en la superficie. Esto es análogo al efecto invernadero de los gases de efecto invernadero y el vapor de agua . [120]

Los géneros tipo de alto nivel muestran particularmente esta dualidad con efectos tanto de enfriamiento del albedo de onda corta como de calentamiento de efecto invernadero de onda larga. En general, las nubes de cristales de hielo en la troposfera superior (cirros) tienden a favorecer el calentamiento neto. [121] [122] Sin embargo, el efecto de enfriamiento es dominante en las nubes de nivel medio y bajo, especialmente cuando se forman en láminas extensas. [121] Las mediciones de la NASA indican que, en general, los efectos de las nubes bajas y medias 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. [121]

Por más difícil que sea 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 esperaría que aumentara la nubosidad. Pero en un clima más cálido, las temperaturas más altas tenderían a evaporar las nubes. [123] Ambas afirmaciones se consideran precisas, y ambos fenómenos, conocidos como retroalimentaciones de nubes, se encuentran en los cálculos de los modelos climáticos. En términos generales, si las nubes, especialmente las 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, muchas investigaciones se han centrado en la respuesta de las nubes bajas y verticales al cambio climático. Sin embargo, los principales modelos mundiales producen resultados bastante diferentes: algunos muestran un aumento de las nubes bajas y otros una disminución. [124] [125] 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 . [126] [127]

Clasificación y distribución estratosférica.

Nubes lenticulares nacaradas sobre la Antártida

Las nubes estratosféricas polares (PSC) se encuentran en la parte más baja de la estratosfera. La humedad es escasa por encima de la troposfera, por lo que las nubes nacaradas y no nacaradas en este rango de altitud están restringidas a las regiones polares en el invierno, donde y cuando el aire es más frío. [8]

Los PSC muestran cierta variación en la estructura según su composición química y condiciones atmosféricas, pero están limitados a un único rango muy alto de altitud de aproximadamente 15 000 a 25 000 m (49 200 a 82 000 pies). En consecuencia, se clasifican como un tipo singular sin diferenciación. niveles de altitud, tipos de géneros, especies o variedades. No existe una nomenclatura latina a la manera de las nubes troposféricas, sino nombres descriptivos de varias formas generales que utilizan el inglés común. [8]

Las PSC de ácido nítrico y agua sobreenfriadas, a veces conocidas como tipo 1, suelen tener una apariencia estratiforme que se asemeja a cirroestratos o neblina, pero debido a que no están congeladas en cristales, no muestran los colores pastel de los tipos nacarados. Este tipo de PSC ha sido identificado como una causa del agotamiento del ozono en la estratosfera. [128] Los tipos nacarados congelados suelen ser muy delgados con coloraciones de nácar y una apariencia cirriforme ondulada o lenticular (estratocumuliforme). A veces se les conoce como tipo 2. [129] [130]

Clasificación y distribución mesosférica.

Nube noctilucente sobre Estonia

Las nubes noctilucentes son las más altas de la atmósfera y se encuentran cerca de la parte superior de la mesosfera, aproximadamente a 80 a 85 km (50 a 53 millas), o aproximadamente diez veces la altitud de las nubes altas troposféricas. [131] Reciben este nombre derivado del latín 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 cirros muy iluminados. Las nubes noctilucentes ocasionalmente pueden adquirir un tono más rojo o anaranjado. [8] No son lo suficientemente comunes ni están lo suficientemente extendidos como para tener un efecto significativo sobre el clima. [132] Sin embargo, una frecuencia cada vez mayor de aparición de nubes noctilucentes desde el siglo XIX puede ser el resultado del cambio climático. [133]

Las investigaciones en curso indican que la elevación convectiva en la mesosfera es lo suficientemente fuerte durante el verano polar como para provocar un 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 mesopausa. [132] Existe evidencia 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. [134]

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 los cirrostratus fibratus o los cirros mal definidos. [135] Las bandas de tipo II son rayas largas que a menudo ocurren en grupos dispuestos aproximadamente paralelos entre sí. Por lo general, están más espaciadas que las bandas o elementos que se ven en las nubes cirrocúmulos. [136] Las ondas de tipo III son disposiciones de rayas cortas, aproximadamente paralelas y muy espaciadas, que en su mayoría se parecen a los cirros. [137] Los remolinos de tipo IV son anillos de nubes parciales o, más raramente, completos con centros oscuros. [138]

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 restringirse a las regiones polares de la Tierra. Los avistamientos son raros a más de 45 grados al sur del polo norte o al norte del polo sur. [8]

Extraterrestre

Una fotografía compuesta en blanco y negro que muestra nubes cirros sobre la superficie de Marte.
Nubes cirros en Neptuno, capturadas durante el sobrevuelo de la Voyager 2

Se ha observado cobertura de nubes en la mayoría de los demás planetas del Sistema Solar . Las espesas nubes de Venus están compuestas de dióxido de azufre (debido a la actividad volcánica) y parecen ser casi en su totalidad estratiformes. [139] 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 observan formaciones de ondas estratocumuliformes rotas en la capa superior que revelan capas de nubes más continuas debajo. [140] En Marte , se han detectado noctilucentes, cirros, cirrocúmulos y estratocúmulos compuestos de hielo de agua principalmente cerca de los polos. [141] [142] También se han detectado nieblas de agua helada en Marte. [143]

Tanto Júpiter como Saturno tienen una cubierta de nubes cirriforme exterior compuesta de amoníaco, [144] [145] una capa de nubes de neblina estratiforme intermedia hecha de hidrosulfuro de amonio y una cubierta interior de cúmulos de agua. [146] [147] Se sabe que existen cumulonimbus incrustados cerca de la Gran Mancha Roja en Júpiter . [148] [149] Los mismos tipos de categorías se pueden encontrar cubriendo Urano y Neptuno , pero todos están compuestos de metano . [150] [151] [152] [153] Titán , la luna de Saturno, tiene nubes cirros que se cree que están compuestas principalmente de metano. [154] [155] La misión Cassini-Huygens a Saturno descubrió evidencia de nubes estratosféricas polares [156] y un ciclo de metano en Titán, incluidos lagos cerca de los polos y canales fluviales en la superficie de la luna. [157]

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 , [158] [159] y, en diciembre de 2013, en las atmósferas de GJ 436 b y GJ 1214 b . [160] [161] [162] [163]

En cultura y religión

Josué pasando el río Jordán con el Arca de la Alianza (1800) de Benjamin West , que muestra a Yahvé guiando a los israelitas a través del desierto en forma de columna de nube , como se describe en Éxodo 13:21–22 [164]

Las nubes desempeñan un importante papel mítico o no científico en diversas culturas y tradiciones religiosas. Los antiguos acadios creían que las nubes (en meteorología, probablemente la característica complementaria mamá ) eran los pechos de la diosa del cielo Antu [165] y que la lluvia era la leche de sus pechos. [165] En Éxodo 13:21-22, se describe a Yahvé guiando a los israelitas a través del desierto en forma de una " columna de nube " durante el día y una " columna de fuego " durante la noche. [164] En el mandeísmo , los uthras (seres celestiales) también se mencionan ocasionalmente como en anana ("nubes"; por ejemplo, en el Libro 17 de Right Ginza , Capítulo 1), que también pueden interpretarse como consortes femeninas. [166]

En la antigua comedia griega Las Nubes , escrita por Aristófanes y representada por primera vez en la ciudad Dionisio en el año 423 a. C., el filósofo Sócrates declara que las Nubes son las únicas deidades verdaderas [167] y le dice al personaje principal, Estrepsiades, que no adore a ninguna otra deidad que no sea las Nubes, sino sólo para rendirles homenaje. [167] En la obra, las Nubes cambian de forma para revelar la verdadera naturaleza de quien las mira, [168] [167] [169] convirtiéndose en centauros ante la vista de un político de pelo largo , lobos ante la vista de el malversador Simón, el ciervo ante la visión del cobarde Cleónimo , y las mujeres mortales ante la visión del afeminado informante Clístenes . [168] [169] [167] Son aclamados como fuente de inspiración para poetas y filósofos cómicos; [167] son ​​maestros de la retórica , considerando tanto la elocuencia como la sofistería como sus "amigos". [167]

En China, las nubes son símbolos de suerte y felicidad. [170] Se cree que las nubes superpuestas (en meteorología, probablemente nubes duplicatus ) implican felicidad eterna [170] y se dice que las nubes de diferentes colores indican "bendiciones multiplicadas". [170]

La observación informal de las nubes o la observación de las nubes es una actividad popular que implica observar las nubes y buscar formas en ellas, una forma de pareidolia . [171] [172]

Ver también

Referencias

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Bibliografía

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