Las nubes siempre han sido objeto de estudio del ser humano. Cuando éramos pequeños, muchos de nosotros nos preguntamos de qué están hechas las nubes. A menudo las nubes parecen algodón o grandes almohadas flotantes, pero en realidad, este aspecto es engañoso. En este artículo descubriremos en detalle qué son las nubes, cómo se forman y los distintos tipos que existen. Además, veremos el papel que juegan las nubes en el clima y cómo afectan a la vida diaria.
De qué están hechas las nubes
En términos sencillos, una nube es una masa de gotitas de agua, cristales de hielo o ambos, suspendida en la atmósfera. Estas partículas se forman debido a la condensación del vapor de agua presente en la atmósfera. Aunque a menudo se describen como vapor de agua, en realidad, el vapor de agua es invisible; lo que vemos en realidad son esas gotas diminutas o cristales de hielo que reflejan la luz solar.
La formación de nubes requiere de tres componentes fundamentales: vapor de agua, partículas en la atmósfera y bajas temperaturas. El vapor de agua proviene principalmente de la evaporación del agua que sube desde los océanos, ríos y lagos, de la transpiración de las plantas y de la sublimación de los glaciares (cuando el hielo sólido pasa directamente a vapor sin pasar por el estado líquido).
Sin embargo, este vapor suspendido no puede formar nubes por sí solo. Para que el vapor de agua se aglutine y condense en gotas visibles, requiere de lo que los científicos llaman «núcleos de condensación«. Estos núcleos son simples partículas suspendidas en el aire, como polvo, polen, granos de sal de los océanos o cenizas de volcanes e incendios forestales. Estas partículas tienen propiedades higroscópicas (es decir, tienden a atraer agua), lo que permite que las moléculas de humedad se agrupen y formen gotas.
A través de la condensación sobre estos núcleos, las gotas de agua y los cristales de hielo se hacen visibles, formando lo que conocemos como nubes. Si las temperaturas son lo suficientemente bajas, las gotas pueden convertirse en cristales de hielo.
Formación de las nubes
Para que el vapor de agua se condense, es necesario que la masa de aire ascienda en la atmósfera, donde las temperaturas son más bajas. Esto puede suceder de varias formas. Una de las más comunes ocurre por convección, cuando el sol calienta la superficie terrestre y este calor se transfiere al aire sobre él. El aire, al calentarse, se vuelve menos denso y asciende. A medida que asciende, se encuentra con capas más frías de la atmósfera, provocando que el vapor de agua se condense en gotas visibles.
Otra forma de enfriar una masa de aire es a través del ascenso orográfico. Esto ocurre cuando una masa de aire se ve obligada a ascender al topar con una montaña u otra barrera geográfica. Al elevarse, el aire se enfría y, si contiene suficiente humedad, se formarán nubes orográficas en el lado de barlovento (por donde choca el viento).
Por último, el ascenso de masas de aire también puede suceder de manera frontal, es decir, allí donde una masa de aire caliente y húmedo se encuentra con una masa de aire frío. En este caso, el aire caliente es forzado a elevarse sobre el aire frío, provocando nuevamente la condensación del vapor en gotas o cristales, que forman nubes.
Una vez que la masa de aire ha ascendido lo suficiente y se ha enfriado hasta el punto de rocío, el vapor de agua comienza a condensarse sobre los núcleos de condensación, generando las primeras gotas de agua líquida. Después de alcanzar un determinado tamaño, estas gotas comienzan a chocar entre sí, uniéndose en un proceso conocido como «colisión-coalescencia». Según su composición, las nubes se clasifican de varias maneras, como veremos a continuación.
Tipos de nubes
La clasificación de las nubes se puede hacer atendiendo a diferentes factores como su forma y la altura a la que se encuentran. El sistema de clasificación moderno de nubes fue desarrollado en 1803 por Luke Howard, un químico y meteorólogo británico, y divide las nubes en diferentes categorías que aún seguimos utilizando hoy en día:
- Cirriformes: Son las nubes altas y finas, que a menudo parecen plumas blancas en el cielo. Están formadas por cristales de hielo.
- Cumuliformes: Se caracterizan por su estructura hinchada y esponjosa, como cúmulos de algodón. Estas nubes se desarrollan verticalmente, a menudo en días soleados.
- Estratiformes: Son nubes que forman una capa continua y uniforme en el cielo. A menudo cubren grandes áreas y pueden traer lluvias débiles o persistentes.
- Nimbiformes: Son nubes capaces de producir precipitaciones intensas y se asocian generalmente con tormentas o lluvias continuas.
Clasificación según la altura:
Las nubes también se clasifican en función de su altura:
- Nubes bajas: Entre 0 y 2 km de altitud, como los estratos, que pueden producir lloviznas persistentes, o los estratocúmulos, una capa de nubes con una base baja.
- Nubes medias: Entre 2 y 6 km de altitud, como los altocúmulos o los altoestratos, que pueden presagiar cambios meteorológicos importantes.
- Nubes altas: Por encima de los 6 km, como los cirros, que están formados por cristales de hielo y suelen indicar buen tiempo.
- Nubes de desarrollo vertical: Este tipo de nubes, como los cumulonimbos, pueden alcanzar grandes alturas y suelen asociarse a tormentas fuertes y lluvias torrenciales.
¿Por qué flotan las nubes?
Las nubes pueden extenderse a lo largo de kilómetros en el cielo y, a pesar de que contienen grandes cantidades de agua, parecen flotar fácilmente en el aire. Esto se debe a dos factores principales: la baja densidad de las gotas de agua y el fenómeno de flotabilidad.
Las gotas de agua en una nube son tan pequeñas que su peso es insignificante en comparación con la masa de aire circundante. Además, las nubes suelen formarse en capas de aire más cálido, que es menos denso que el aire más frío que las rodea. Esto genera una fuerza ascendente, la flotabilidad, que mantiene las nubes a su nivel en la atmósfera.
Por ejemplo, una nube de 1 kilómetro cúbico puede contener aproximadamente 1.000 toneladas de agua, pero la masa de aire que la rodea es mucho mayor, lo que permite que esta nube «flote».
¿Por qué son blancas las nubes?
Las nubes tienen un color blanco o gris debido a cómo las gotitas de agua y los cristales de hielo dispersan la luz solar. La luz del sol, que es blanca, está formada por una combinación de todos los colores del espectro visible. Cuando la luz choca con las gotas o cristales de la nube, esta se dispersa en todas direcciones y con la misma intensidad.
Las nubes blancas son aquellas cuyas gotas no son lo suficientemente grandes para dispersar la luz de manera desigual. Sin embargo, cuando las gotas de agua en las nubes son más grandes, como ocurre en las nubes de tormenta, la luz se dispersa en todas direcciones y con diferentes intensidades, lo que hace que parezcan más oscuras o grises.
Además, si observamos una nube desde abajo y el sol está detrás de ella, puede parecer más oscura, ya que parte de la luz está siendo bloqueada por las partículas de la nube.
La importancia de las nubes en el clima
Las nubes juegan un papel clave en el clima del planeta. Durante el día, las nubes pueden reflejar parte de la radiación solar de vuelta al espacio, enfriando la superficie terrestre. Este efecto es más notable con las nubes bajas y densas, como los estratocúmulos, que aumentan el albedo (la capacidad de reflejar la luz) de la Tierra.
Por otro lado, las nubes también pueden actuar como una «manta cálida» que atrapa el calor emitido por la superficie de la Tierra durante la noche, impidiendo que se disipe al espacio. Este fenómeno es conocido como efecto invernadero y es más pronunciado con nubes medias y altas.
El equilibrio entre estos dos procesos determina si las nubes enfrían o calientan el clima. Las nubes bajas y densas suelen contribuir más al enfriamiento, mientras que las nubes altas, como los cirros, tienden a generar un calentamiento neto. Por eso es fundamental estudiar las nubes para comprender cómo afectan el clima global y cómo pueden influir en el cambio climático.
Además de su impacto en la temperatura, las nubes son el principal mecanismo por el cual se producen las precipitaciones, distribuyendo el agua por todo el planeta y alimentando ríos, lagos y acuíferos.
Para terminar, las nubes no solo nos ofrecen espectáculos visuales, sino que desempeñan un papel vital en la regulación del clima y la distribución del agua en la Tierra. Sin ellas, el ciclo del agua no podría completarse y la vida en nuestro planeta sería muy diferente.