Cuando el aire húmedo se enfría por debajo del punto de rocío, el vapor de agua se condensa sobre núcleos de condensación contenidos en el aire. Estos núcleos tienen, a veces, una particular afinidad con el agua y entonces se denominan higroscópicos. Las gotitas de agua no se congelan necesariamente cuando la temperatura desciende por debajo de 0ºC sino que pueden permanecer subfundidas o en subfusión. En el caso de las nubes, pueden permanecer en subfusión incluso hasta –20ºC. Ocasionalmente se observan gotitas subfundidas de agua hasta –35ºC. En el laboratorioa, se ha demostrado que incluso es posible enfriar gotitas de aguas hasta –40ºC antes de que congelen.
viernes, 18 de marzo de 2011
Generos, especies y variedades de nubes
GÉNEROS.
Hay diez grupos principales de nubes llamados géneros. Estos grupos se excluyen mutuamente y son:
1. Cirrus
2. Cirrocumulus
3. Cirrostratus
4. Altocumulus
5. Altostratus
6. Nimbostratus
7. Stratocumulus
8. Stratus
9. Cumulus
10. Cumulonimbus
ESPECIES.
La mayor parte de los géneros admiten una subdivisión en especies, que se basa en la forma de la nube o en su estructura interna. Una nube observada en el cielo perteneciente a un género determinado, no puede ser clasificada más que en una sola especie, lo que significa que las especies se excluyen mutuamente. Por el contrario, hay especies que pueden pertenecer a varios géneros.
Hay 14 especies:
1. Fibratus. Nubes separadas o velo nuboso delgado, compuestas de filamentos sensiblemente rectilíneos o curvados más o menos irregularmente, sin que terminen en ganchos ni en penachos. Este término se aplica principalmente a los Cirrus y a los Cirrostratus.
2. Uncinus. Cirrus, a menudo en forma de comas, terminados hacia arriba con un gancho o por un penacho, cuya parte superior no tiene la forma de protuberancia redondeada.
3. Spissatus. Cirrus, cuyo espesor óptico es suficiente para que parezcan grisáceos cuando se encuentran en dirección del Sol.
4. Castellanus. Nubes que presentan al menos en una parte de su región superior, protuberancias cumuliformes en forma de pequeñas torres, lo que da generalmente a estas nubes un aspecto almenado. Estas pequeñas torres, de las cuales algunas son más altas que anchas, se asientan sobre una base común y parecen dispuestas en líneas. El carácter castellanus aparece especialmente cuando las nubes se observan de perfil. Este término se aplica a los Cirrus, Cirocumulus, Altocumulus y Stratocumulus.
5. Floccus. Especie en la que cada elemento nuboso está constituido por un pequeño penacho de aspecto cumuliforme, cuya parte inferior, más o menos desgarrada, va a menudo acompañada de virga. Este término se aplica a los Cirrus, a los Cirrocumulus y a los Altocumulus.
6. Stratiformis. Nubes extendidas en capa o manto horizontal de gran extensión. Este término se aplica a los Altocumulus, a los Stratocumulus y, raras veces, a los Cirrocumulus.
7. Nebulosus. Nubes con el aspecto de una capa o velo nuboso, que no presentandetalles aparentes. Este término se aplica principalmente a los Cirrostratus y a los Stratus.
8. Lenticularis. Nubes en forma de lentes od e almendras, a menudo alargadas, y cuyos contornos están generalmente bien delimitados, y a veces presentan irisaciones. Estas nubes aparecen con mayor frecuencia en la formaciones nubosas de origen orográfico, pero pueden igualmente ser observadas por encima de regiones son orografía pronunciada. Este término se aplica principalmente a los Cirrosumulus, Altocumulus y a los Straticumulus.
9. Fractus. Nubes en forma de jirones irregulares, con aspecto claramente desgarrado. Este término se aplica solamente a los Stratus y a los Cúmulus.
10. Humilis. Cumulus que tienen poca dimensión vertical y generalmente aparecen como aplastados.
11. Mediocris. Cumulus de dimensión vertical moderada y cuyas cimas presentan protuberancias poco desarrolladas.
12. Congestus. Cumulus que presentan protuberancias fuertemente desarrolladas y a menudo gran dimensión vertical. Su región superior protuberosa tiene frecuentemente aspecto de una coliflor.
13. Calvus. Cumulonimbus en los cuales algunas protuberancias, al menos de su región superior, han comenzado a perder sus contornos cumuliformes, pero en la que no puede distinguirse ninguna parte cirriforme. Las protuberancias y las convexidades tienen tendencia a formar una masa blanquecina con estrías más o menos verticales.
14. Capillatus. Cumulonimbus caracterizados por la presencia, principalmente en su región superior, de porciones netamente cirriformes de estructura manifiestamente fibrosa o estriada, que tiene a menudo la forma de un yunque, de un penacho o de una amplia cabellera más o menos desordenada. Este tipo de nube generalmente da lugar a chubascos o tormentas eléctricas acompañadas algunas veces de turbonadas y otras veces de granizo. Frecuentemente produce virga bien definida.
VARIEDADES.
Las nubes pueden presentar características especiales que determinen su variedades. Estas características se refieren:
- a las diferentes disposiciones de los elementos macroscópicos de las nubes (los elementos visibles a simple vista).
- al grado de transparencia de las nubes.
Una variedad determinada puede aparecer en varios géneros. Por otra parte, una misma nube puede reunir las características de diversas variedades. En este caso el nombre de la nube debe reunir todas las calificaciones apropiadas de las variedades observadas.
Hay nueve variedades:
1. Intortus. Cirrus cuyos filamentos están curvados muy orregularmente y aparecen a menudo enmarañados de forma caprichosa.
2. Vertebratus. Nubes cuyos elementos están dispuestos de tal manera que su aspecto recuerda el de los vertebrados; costillas o el de un esqueleto de un pez. Este término se aplica principalmente a los Cirrus.
3. Undulatus. Nubes en bancos, mantas o capas que presentan ondulaciones. Estas ondulaciones pueden ser observadas en una capa nubosa bastante uniforme o en nubes compuestas de elementos unidos o no. Algunas veces presentan un sistema doble de ondulaciones.
4. Radiatus. Nubes que presentan anchas bandas paralelas que, a consecuencia del efecto de perspectiva, parecen converger hacia un punto del horizonte o, cuando las bandas atraviesan enteramente el cielo, hacia dos puntos opuestos llamados puntos de radiación. Este término se aplica principalmente a los Cirrus, Altocumulus, Altostratus, Stratocumulus y Cumulus.
5. Lacunosus. Nubes en bancos, mantos o capas, generalmente bastante delgadas caracterizadas por la presencia de huecos limpios o redondos, repartidos más o menos regularmente, y de los que muchos tienen bordes irregulares. Los elementos nubosos y las partes despejadas están a menudo dispuestas de tal manera que su aspecto recuerda el de una malla o el de un panal de miel. Este término se aplica principalmente a los Cirrocumulus y a los Altocumulus; igualmente puede aplicarse, aunque raras veces, a los Stratocumulus.
6. Duplicatus. Nubes en bancos, mantos c capas superpuestas, situadas a niveles poco diferentes y a veces parcialmente unidos. Este término se aplica principalmente a los Cirrus, Cirrustratus, Altocumulus, Altostratus y Straticumulus.
7. Translucidus. Nubes en un extenso banco, manto o capa, cuya mayor parte es suficientemente translúcida para dejar percibir la posición del Sol o de la Luna. Este término se aplica a los Altocumulus, Altostratus, Stratocumulus y Stratus.
8. Perlucidus. Nubes en un extenso banco, manta o capa que presentan interstuicios bien marcados, pero a veces muy pequeños entre sus elementos. Estos intersticios permiten percibir el Sol, la Luna, el azul del cielo o nubes situadas por encima. Este término se aplica a los Altocumulus y a los Stratocumulus.
9. Opacus. Nubes en un extenso banco, manto o capa, cuya mayor parte es lo suficientemente opaca para ocultar completamente el Sol o la Luna. Este término se aplica a los Altocumulus, Altostratus, Stratocumulus y a los Stratus.
domingo, 7 de noviembre de 2010
miércoles, 8 de septiembre de 2010
¿Qué es el efecto FÖHN?
Mientras este aire va ascendiendo por la ladera de barlovento, se va enfriando siguiendo el ritmo del gradiente adiabático seco (ver entrada del 25/08/2010) a razón de 9,8 grados centígrados por cada kilómetro de ascenso (más exactamente, 1 grado centígrado por cada 101,8 metros de ascenso). Si la montaña es suficientemente alta, este enfriamiento ocurre hasta que el aire llega a su nivel de condensación. En este punto se alcanza el punto de saturación (ver entradas del 03/09/2010) y comienza la condensación, formándose una nube que continúa hasta la cima de la montaña. Cuando esto ocurre, y si además el aire es estable, se forma una especie de visera sobre la cima. Esto es lo que se conoce como nubosidad de estancamiento, ya que mientras no cambie la dirección del viento, permanecerá inmóvil.
Cuando se ha llegado a la condensación, el aire continúa subiendo y enfriándose pero esta vez según el ritmo del gradiente adiabático saturado (aproximadamente 5-6ºC por cada kilómetro de ascenso, este valor varía según la temperatura del aire, como se ha señalado en otra entrada anterior), el cual es menor que el gradiente adiabático seco, de modo que el aire llega a la cima con una temperatura más alta que la que tendría si no se hubiera producido la condensación y formado la nube. Durante este ascenso hay lluvias intermitentes y poco intensas en la ladera de barlovento. De esta manera el aire va perdiendo humedad a medida que va remontando la ladera y cuando llega a la cima ha perdido bastante de la humedad que tenía al inicar el ascenso. El aire una vez sobrepasada la cima de la montaña empezará a descender por la ladera de sotavento (en caso de que el aire continúe estable) hasta llegar al nivel inicial que tenía antes de llegar a la base de la montaña y ser forzado a remontar la ladera de barlovento.
La consecuencia de todo esto, es que en el descenso el aire se calentará siguiendo el gradiente adiabático seco (1ºC por cada 102 metros), y alcanzará el nivel inicial muy seco y cálido.
Este efecto se amplifica cuanto más alta sea la montaña y, según la zona y la estación, se pueden producir aludes, incendios forestales e incluso inundaciones. Se observa de una mmanera frecuente en los Alpes (Föhn), en Cataluña (Tramontana), laderas orientales de las Montañas Rocosas (Chinook).
Veamos un ejemplo consideremos una montaña de 4000 metros de altura a la que llega una masa de aire húmedo a 25ºC. Supongamos que el nivel de condensación esté a 1000 metros de altura para esta masa de aire. El aire que ha llegado a la base de la montaña a 25ºC comienza a remontarla por la ladera de barlovento y va disminuyendo sui temperatura a razón de 1ºC por cada 102 metros. Así pues, cuando llega al nivel de condensación su temperatura es de: 25ºC - (1000 metros)x(1ºC/102 metros)=15,2ºC. En este punto se empieza a condensar el vapor de agua de la masa de aire y se forma la nube que remonta la montaña.
A partir de esta altura (recordemos que estamos en el nivel de condensación, que para esta masa de aire es de 1000 metros), el aire continúa enfriándose según el gradiente adiabático saturado (supongamos que en estas condiciones es de 6ºC por cada kilómetro), de modo que al llegar a la cima, su temperatura es de: 15,2ºC - (3000 m)x(6ºC/1000m)= - 2,8ºC.
Si no se hubiera producido la condensación la temperatura hubiera sido de:
25ºC-(4000m)x(1ºC/102m)= - 14,2ºC
Una vez sobrepasada la cima el aire desciende por la ladera de sotavento calentándose según el gradiente adiabático seco, y llegará a la base de la montaña con una temperatura de:
-2,8ºC+(4000m)x(1ºC/102m)= 36,4ºC, y además de recalentado, se trataría de un aire muy seco ya que perdió gran parte de su humedad durante el ascenso.
martes, 7 de septiembre de 2010
¿Qué es más denso, el AIRE SECO o el AIRE HÚMEDO?
Ya sabemos que el aire seco es una mezcla de varios gases (oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono,...) y su peso molecular promedio es de 28,96 gramos/mol. Esto quiere decir que un mol de aire seco, o lo que es lo mismo, 602 200 000 000 000 000 000 000 partículas de aire seco (moléculas de oxígeno, de nitrógeno, de dióxido de carbono, ...) tienen una masa de 28,96 gramos. Por otro lado, el peso molecular del agua es de 18 gramos/mol, menor que la correspondiente al aire seco.
Si cogemos un volumen determinado de aire seco a unas condiciones determinadas de presión y temperatura y reemplazamos cierto número de moléculas de oxígeno, de nitrógeno y demás componentes del aire seco por moléculas de agua, la masa de este volumen considerado de aire (ahora ya es aire húmedo) disminuirá. Por lo tanto, la densidad tambien disminuirá.
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