Nubes-Metlink / Recursos Didácticos sobre el clima y el tiempo

La naturaleza de las nubes
Tipos de cloud
Cumulus
Cumulonimbus
Stratus
Stratocumulus
Altocumulus
Altostratus
Nimbostratus
Nubes cirriformes

La naturaleza de las nubes

Una clasificación de nubes fue introducida por Luke Howard (1772-1864), quien usó palabras latinas para describir sus características.

Mechón o filamento cirrus – a (p. ej. de pelo)
Cúmulo-una pila o pila
Estrato-una capa
Cojinete de lluvia de Nimbus

Ahora hay diez tipos de nubes básicas con nombres basados en combinaciones de estas palabras (también se usa la palabra ‘alto’, que significa alto pero ahora se usa para denotar nube de nivel medio).

C. S. Broomfield (©Crown Copyright)

Las nubes se forman cuando el aire húmedo se enfría hasta tal punto que se satura. El mecanismo principal para enfriar el aire es forzarlo a elevarse. A medida que el aire se eleva, se expande, porque la presión disminuye con la altura de la atmósfera, y esto hace que se enfríe. Eventualmente puede saturarse y el vapor de agua se condensa en pequeñas gotas de agua, de tamaño similar a las que se encuentran en la niebla, y forma nubes. Si la temperatura cae por debajo de aproximadamente -20 °C, muchas de las gotas de la nube se habrán congelado, de modo que la nube se compone principalmente de cristales de hielo.

Las principales formas en que el aire se eleva para formar nubes

Rápido ascenso local cuando el aire caliente en la superficie de la tierra se eleva en forma de corrientes térmicas (convección).
Ascenso en masa lento, generalizado, donde el aire húmedo cálido se ve obligado a elevarse por encima del aire frío. La región entre el aire caliente y el frío se llama “frente”.
Movimiento ascendente asociado con remolinos turbulentos resultantes del efecto de fricción de la superficie de la tierra.
Aire forzado a elevarse sobre una barrera de montañas o colinas.

La primera de ellas tiende a producir nubes de tipo cúmulo, mientras que las dos siguientes suelen producir nubes en capas. El último puede producir nubes de tipo cúmulo o nubes en capas, dependiendo del estado de la atmósfera. La variedad de formas en que se pueden formar las nubes y la naturaleza variable de la atmósfera dan lugar a la enorme variedad de formas, tamaños y texturas de las nubes.

Tipos de nubes
Cúmulos
Cumulonimbus
Stratus
Altocúmulos
Nimboestrato
Cirriform nubes

Tipos de nubes

Los diez tipos principales de nubes se pueden separar en tres grandes categorías de acuerdo con la altura de su base sobre el suelo: nubes altas, medianas y bajas.

Las nubes altas generalmente están compuestas únicamente de cristales de hielo y tienen una base entre 18,000 y 45,000 pies (5,500 y 14,000 metros).

Cirro – filamentos blancos
Cirrocúmulo – pequeños elementos ondulados
Cirrostrato – lámina transparente, a menudo con un halo

Las nubes medianas generalmente se componen de gotas de agua o una mezcla de gotas de agua y cristales de hielo, y tienen una base entre 6,500 y 18,000 pies (2.000 y 5.500 metros).

Elementos ondulados con capas de altocúmulos, generalmente blancos con algo de sombreado
Capa delgada de Altostrato, gris, permite que el sol aparezca como a través de vidrio esmerilado
Capa gruesa de Nimbostrato, base baja, oscura. La lluvia o la nieve que cae de ella a veces puede ser pesada

Las nubes bajas generalmente se componen de gotas de agua, aunque las nubes cumulonimbos incluyen cristales de hielo, y tienen una base por debajo de los 6,500 pies (2,000 metros).

Capas estratocúmulas, serie de rollos redondeados, generalmente blancos con algo de sombra
Capas estratos, base uniforme, gris
Cúmulos: celdas individuales, rollos o torres verticales, base plana
Cumulonimbos: grandes torres en forma de coliflor, a menudo “tapas de yunque”, a veces dando tormentas eléctricas o lluvias de lluvia o nieve

La mayoría de los tipos de nubes principales se pueden subdividir en función de la forma, la estructura y el grado de transparencia.

Cúmulos

A menudo se dice que las nubes cúmulos parecen grumos de algodón. Con una fuerte brisa, marchan constantemente a través del cielo; su velocidad de movimiento da una pista de su baja altitud. Las nubes cúmulos ocasionalmente producen lluvias ligeras de lluvia o nieve.

Por lo general, la base de las nubes cúmulo estará a unos 2.000 pies (600 metros) sobre el suelo en invierno, y quizás 4.000 pies (1.200 metros) o más en una tarde de verano. Las nubes individuales a menudo son de corta duración, duran solo unos 15 minutos. Tienden a formarse a medida que el suelo se calienta durante el día y se vuelven menos frecuentes a medida que el calor del sol disminuye hacia la noche.

La causa de los cúmulos pequeños suele ser la convección. El calor del sol calienta el suelo, que a su vez calienta el aire de arriba. Si un “paquete” de aire caliente es menos denso que el aire más frío a su alrededor o por encima de él, el “paquete” de aire comienza a elevarse, lo que se conoce como “térmico”. A medida que se eleva, se expande y enfría, y, si se enfría lo suficiente, el vapor de agua se condensa en forma de pequeñas gotas de nube. Nace una nube cúmulo.

El aire dentro de la nube continuará elevándose hasta que deje de ser flotante. En algunos días soleados no hay suficiente humedad o inestabilidad para que se forme humedad.

En regiones montañosas, una pendiente alta orientada al sur actúa como una buena fuente de térmicas y, por lo tanto, de cúmulos. Ocasionalmente, una central eléctrica o fábrica producirá una nube propia.

Cuando el aire sube en las térmicas, debe haber corrientes descendentes compensadoras cerca. Estos crean las áreas claras entre las nubes cúmulos y facilitan a los pilotos de planeadores encontrar las térmicas que pueden usar para ganar altura.

Cumulonimbus

Al igual que el cúmulo es una nube amontonada, el cumulonimbus es una nube de lluvia amontonada (nimbus significa lluvia).

En muchos sentidos, la variedad que soporta lluvia puede considerarse como una versión más grande y mejor organizada del cúmulo. Un cumulonimbus puede tener 10 km de ancho y extenderse 10 km por encima del suelo. Esto se compara con una nube cúmulo que normalmente tiene unos pocos cientos de metros de ancho y alcanza una altura de solo unos pocos kilómetros. En lugar de una bola de algodón, una cumulonimbus se asemejará a una enorme coliflor de torres que brotan y torretas abultadas.

Pero hay una diferencia estructural importante en que los niveles superiores de los cumulonimbos se han convertido en hielo y se han vuelto fibrosos en apariencia, mientras que las nubes cúmulos están compuestas enteramente de gotas de agua. Esta sección helada en la parte superior puede aplanarse en forma de yunque cuando la nube está completamente desarrollada. Cuando llega a esta etapa, la base suele estar oscura, y habrá chubascos de lluvia o, a veces, granizo. En invierno, las lluvias pueden ser de aguanieve o nieve. Las lluvias a menudo son bastante pesadas y pueden ir acompañadas de relámpagos y truenos.

A veces los cumulonimbos estarán ‘incrustados’ o medio ocultos entre otras nubes. En otras ocasiones estarán bien separados y el yunque puede ser visible a muchos kilómetros de distancia. Las nubes cumulonimbos se pueden ver en cualquier momento del día, pero son más comunes en el interior durante la tarde en primavera y verano, y con frecuencia ocurren en los trópicos. Se desarrollan donde la convección es más fuerte y más organizada.

La vida útil de un cumulonimbus suele ser inferior a una hora.

Sin embargo, hay excepciones. La “tormenta de Hampstead” del 14 de agosto de 1975 fue un ejemplo de una nube cumulonimbus que logró seguir regenerándose en una pequeña zona de Londres. Unos 170 mm de lluvia cayeron en tres horas, causando graves inundaciones.

Stratus


© Jim Glavin	© A. Bushell

El estrato es una nube de capa baja (no debe confundirse con el altostrato y el cirrostrato, que son mucho más altos). En apariencia, generalmente es una capa gris sin rasgos distintivos. A veces, cuando una lámina de estrato está afectando a un área, la base de la nube estará hasta el suelo y causará niebla. Sin embargo, la base habitual está entre el suelo y los 300 metros (1.000 pies), lo que significa que las cimas de las colinas pueden estar oscurecidas por nubes. A veces, los estratos producen llovizna o nieve ligera, particularmente sobre colinas.

Quizás la indicación más importante de su baja altitud es su aparente movimiento rápido a través del cielo en cualquier viento más fuerte que una calma plana. Por ejemplo, una nube de estratos a 500 pies (150 metros) moviéndose a 20 millas por hora parecerá moverse mucho más rápido que altostratus con su base a 10,000 pies (3,000 metros) moviéndose a 60 millas por hora.

Se puede obtener una guía aproximada de la altura del estrato midiendo la humedad relativa y restándola de 100. El número resultante da una idea de la altura de la nube baja en cientos de pies. Por ejemplo, el 94% de humedad relativa indicaría que el estrato está a unos 600 pies (180 metros) sobre el suelo.

El estrato se forma como resultado de la condensación en aire húmedo a niveles bajos debido al enfriamiento. El enfriamiento puede ser causado de varias maneras:

elevación de aire sobre la tierra debido a colinas o “golpes” sobre terreno áspero;
aire caliente que se mueve sobre un mar frío. Si la nube se mueve sobre la tierra, cubrirá fácilmente cualquier terreno relativamente alto. En algunos casos, la base de la nube cae a la superficie del mar, causando niebla. Esto puede llegar a la deriva sobre la costa y se llama niebla marina, aunque se conoce como haar en el norte y este de Escocia y fret en el este de Inglaterra;
temperatura que cae sobre la tierra por la noche. El aire puede haber sido traído tierra adentro durante el día con una brisa marina. Tiene que haber algo de viento, de lo contrario el enfriamiento puede provocar niebla de radiación.

Estratocúmulos

Estratocúmulos generalmente se forman entre los 1.000 y los 6.500 pies (300 y 2.000 metros).

Los estratocúmulos a menudo dan una hoja de cubierta de nubes casi total, con quizás una o dos interrupciones. Los elementos de la nube son redondeados y casi se unen. Ocasionalmente, la lámina se compone de una serie de rollos más o menos paralelos, que a menudo, pero no siempre, se encuentran “al otro lado del viento”. Los estratocúmulos a veces producen ligeras caídas de lluvia o nieve.

El estratocúmulo está formado por corrientes de convección débiles, tal vez desencadenadas por flujos de aire turbulentos en el aire. La convección afecta a una zona poco profunda porque el aire seco y estable sobre la capa de nubes impide un mayor desarrollo ascendente.

A veces hay enormes láminas de estratocúmulos que cubren miles de kilómetros cuadrados alrededor de los flancos de un sistema de alta presión, especialmente sobre los océanos. El clima debajo de tales sábanas tiende a ser seco, pero puede ser bastante aburrido si la nube tiene dos o tres mil pies de espesor.

Altocúmulos

nubes Altocúmulos generalmente se forman entre 6.500 y 17.000 pies (2.000 y 5.000 metros) y se conoce como nivel medio de las nubes.

En la mayoría de los casos, hay poca diferencia entre las propiedades de los estratocúmulos y los altocúmulos, ya que ambos están compuestos de gotas de agua y normalmente están limitados en extensión vertical. El factor decisivo entre estratocúmulos y altocúmulos normalmente se reduce a la altura, ya que ambos tipos se forman de la misma manera.

Altocúmulo también proporciona una especie de patrón moteado, pero, dado que está a mayor altitud, los elementos de la nube se ven más pequeños. Una forma significativamente diferente es el altocúmulo castellano, que es como un cúmulo vigoroso de nivel medio, a veces con lluvia cayendo desde su base, conocido como virga de arrastre. Este tipo de nube es a veces una indicación de que vendrán tormentas eléctricas.

Altoestratos

Altoestratos nubes normalmente tienen una base de entre 8.000 y 17.000 pies (2.500 y 5.000 metros).

Altostratus aparece como una hoja uniforme que cubre total o parcialmente el cielo. A veces es lo suficientemente delgada como para revelar el sol o la luna. El sol aparece como a través de vidrio esmerilado, pero las sombras no son visibles en el suelo. A veces, si la base está por debajo de los 10,000 pies (3,000 metros), puede dar lluvia ligera o nieve.

Nimboestrato

los nimbostratos se encuentran entre 1.500 y 10.000 pies (450 y 3.000 metros).

Nimbostratus forma una capa espesa y difusa de nubes grises oscuras que cubren todo o la mayor parte del cielo, que siempre oscurece el sol o la luna. Se acompaña de lluvia o nieve moderada o fuerte, ocasionalmente de gránulos de hielo. Aunque se clasifica como una nube media, su base desciende con frecuencia a niveles de nube bajos. El nimbostrato puede estar parcialmente o incluso totalmente oscurecido por estratos que se forman debajo en la precipitación.

Cirriform nubes

Cirriform nubes (es decir, nubes de la familia de los cirros) se encuentran a gran altitud, generalmente por encima de los 20.000 pies (6.000 metros). Están compuestos de cristales de hielo. Tres tipos de nubes componen el grupo: cirros, cirrostratos y cirrocúmulos.

El cirro en sí es muy común en las islas Británicas y en la mayor parte del mundo. Es delgada, tenue y de aspecto blanco, y su nombre, que proviene de la palabra latina para “mechón de pelo”, da una buena descripción de la nube. Otro nombre para la nube, ‘colas de yeguas’, también evoca una imagen precisa. Los cirros pueden ser enganchados o rectos dependiendo del flujo de aire en el aire. A veces se presenta como un parche muy denso que queda de la nube de yunque de un cumulonimbo que ha desaparecido. En otras ocasiones, los cirros pueden ser bastante extensos cuando se asocian con una corriente en chorro, la nube se puede ver moviéndose a través del cielo, a pesar de su gran altitud. Los rastros de condensación de aviones son una forma de cirros artificiales. A veces se pueden ver en películas “históricas”, para deleite de los aficionados al cine que disfrutan de detectar imprecisiones técnicas.

El cirrostrato es una capa de nube delgada bastante uniforme a través de la cual se puede ver el sol o la luna. A veces, si la nube es delgada, un anillo de luz brillante (llamado halo) rodea el sol o la luna. Una capa de cirroestrato es a menudo una indicación de un deterioro en el clima.

El cirrocúmulo a menudo está presente en pequeñas cantidades junto con los cirros, pero rara vez domina el cielo. En aquellas ocasiones en las que se extiende, se crea un hermoso espectáculo, especialmente al atardecer. Las nubes individuales aparecen muy pequeñas, a menudo hileras diminutas de elementos de nubes en forma de pera aproximadamente esféricas. A veces ocurren en patrones ondulados como pequeñas ondulaciones.

Esta hoja informativa se basa en una serie de artículos escritos por Dick File que aparecieron en The Guardian. Página web reproducida con el amable permiso de Met Office