Formación de las nubes

Antes de entrar en clasificaciones sería interesante saber qué es exactamente una nube y cómo se forma.

Al contrario de lo que se suele escuchar erróneamente, una nube no es vapor de agua ya que este es invisible.
Una nube es un volumen de aire que se hace visible al contener una menor o mayor cantidad de minúsculas gotitas de agua o cristales de hielo, o una combinación de las dos. Estas gotitas de agua o cristales de hielo suelen tener un tamaño muy pequeño (el diámetro común es de 0,01 mm) y por lo tanto pueden flotar en el aire, formando un número de unas 1000 por centímetro cúbico.

Las nubes se forman bien por condensación (paso de vapor de agua a agua líquida) o por sublimación (directamente de vapor de agua a cristales de hielo), estas dos reacciones se producen sobre algunas partículas sólidas microscópicas en suspensión que se encuentran en la atmósfera que reciben el nombre de núcleos de condensación y de sublimación.
Por lo que en una nube podemos encontrar finalmente las tres formas acuosas que las forman; gotitas de agua, gotitas de agua congelada y cristales de hielo.

Los procesos que forman la condensación y sublimación y a la vez las nubes son sobre todo los ascensos de aire. Al ascender el aire cada vez se enfría mas ya que esta cada vez menos oprimido por el volumen superior de aire, el aire frío admite menos vapor de agua que el cálido por lo que llegado un momento se satura y se produce la condensación o la sublimación si la temperatura es muy baja, por lo que en consecuencia se forma una nube.

Los mecanismos que hacen que el aire suba son cuatro tipos; la convección, la orografía, las borrascas y los frentes.

Convección:
Como ejemplo en este caso se puede tomar el de una cacerola en la que se calienta agua...el agua situada en el fondo en contacto con la llama o fuente de calor se calienta ascendiendo y a su vez es reemplazada por la más fría superficial.
Así tomamos como ejemplo una zona del interior de la península Ibérica en pleno verano en que el aire caldeado en contacto con la superficie terrestre recalentada comienza a ascender enfriándose progresivamente según gana altura, condensando a menudo el vapor de agua, mientras el aire frío superior y de alrededor desciende ocupando el lugar que ha dejado, formándose así una célula convectiva o térmica, que necesariamente no se tienen por que ver. Estas térmicas son normalmente aprovechadas por las rapaces diurnas y por los practicantes del vuelo sin motor.
De esta manera se forma también una nube normal, o una gran nube de tormenta (cumulonimbo) cuando numerosas células convectivas alcanzan un determinado punto de altitud condensándose y formando protuberancias y redondeces en la nube formada con apariencia de coliflor. La base de la nube normalmente se verá normalmente horizontal indicando así el nivel altitudinal donde se inicia la condensación del vapor de agua.

La orografía:
Esta es una de las mas claras y visibles, en ocasiones un relieve como puede ser una montaña, una cordillera u otro tipo, aunque no sea muy acusado obstaculiza el flujo de aire. Esta masa de aire en movimiento en el intento de salvar este obstáculo en parte lo rodea y otro porcentaje se ve obligada a ascender originando así el proceso de condensación o sublimación conocidos. Cuando esto sucede nos podemos encontrar con claros contrastes de tiempo entre la vertiente de barlovento, expuesta al viento, y la de sotavento, que se encuentra resguardada. En la de barlovento la nubosidad puede ser abundante e incluso con precipitaciones, mientras que en la de sotavento el aire desciende calentándose, disminuyendo su humedad y dejando un tiempo despejado.
Claros ejemplos de pueden ver en algunos casos entre las tierras de la vertiente norte de la cordillera cantábrica (Asturias, Cantabria, Euskadi) en la que frecuentemente se encuentran nubes y precipitaciones, nevadas, etc...y en las sur de Castilla León y del Ebro despejadas y soleadas o poco nubosas. Otro ejemplo lo encontramos en la sierra de Gredos con las tierras de la vertiente sur del Tiétar un poco más secas que las del Alberche (norte).

Una variante de este efecto pero que se recrudece más en la zona de sotavento es el llamado efecto "Foehn" tomando el nombre de un característico viento de los Alpes del norte.
Mientras que en la parte de la montaña que da el viento se producen importantes precipitaciones, en la otra hay buen tiempo, e incluso el aire pierde humedad y baja más seco y algo cálido siendo en algunos casos importante el aumento de temperatura. Este calentamiento puede producir alteraciones en el manto de nieve que puede desencadenar la formación de aludes.
Este fenómeno es común en los Alpes, en la parte del Pirineo Español y en la zona de levante con vientos de poniente.

Borrascas:
En las borrascas el aire sigue una espiral en sentido antihorario en el hemisferio norte convergiendo hacia el interior. Como el aire no puede acumularse indefinidamente se ve obligado a ascender condensándose y formando bastante nubosidad provocando situaciones generalizadas de "mal tiempo", precipitaciones, etc.
Al contrario en los anticiclones el aire tiende a salir en sentido horario divergiendo y descendiendo haciéndose seco y relativamente cálido, con lo que nos encontraremos generalmente con "buen tiempo".

Frentes:
Los frentes los componen dos masas de aire con características de humedad y temperatura diferentes, los de menor densidad tienden a elevarse por encima del otro.
Hay tres tipos de frentes; cálidos, fríos y ocluidos.
En el frente cálido este por tener una masa de aire con mayor temperatura asciende por la suave rampa que forma el frente frío, este ascenso suave forma nubes estratiformes formando bancos y capas dando lugar a lluvias.

En los frentes fríos la masa de aire empuja a la otra masa ascensión origina normalmente nubosidad cumuliforme con chubascos fuertes y tormentas.

Los frentes ocluidos se forman por el solapamiento de un frente cálido y otro frío caliente que la hace elevarse enérgicamente.

Clasificación de las Nubes

El aspecto exterior de las nubes depende de la naturaleza, las dimensiones y la distribución de los cristales de hielo o de las gotitas de agua que las forman y de la luz que reciben. Con todo, es posible señalar un número concreto de formas características que pueden reunirse en diferentes grupos, admitiéndose también subdivisiones posteriores (especies y variedades). Actualmente se distinguen diez géneros principales de nubes: cirros, cúmulos, estratos, cirroestratos, cirrocúmulos, estratocúmulos, nimboestratos, cumulonimbus, altoestratos y altocúmulos. Por su altura las nubes pueden ser altas, medias bajas y de desarrollo vertical. Las primeras se forman a un nivel medio de 6.000 mts. (cirros, cirrocúmulos y cirroestratos); son nubes medias los altocúmulos y los altoestratos, formados entre los 6.000 mts. y los 2000 mts.; son nubes bajas los estratocúmulos, los estratos y los nimboestratos, que se forman a un nivel inferior a los 2.000 mts., y son nubes de desarrollo vertical los cumulonimbus, que tienen su base desde los 500 mts. y cuya cima puede superar con mucho los 6.000 mts. Cada nube de estos géneros pueden tener peculiaridades que permiten distinguir un total de quince especies, las cuales reciben nombres latinos que hacen referencia a una particularidad de la nube: fibratus indica una estructura fibrosa, castellanus señala la presencia de protuberancias, fractus se aplica a la existencia de discontinuidades, mediocris indica un grado escaso de desarrollo, stratiformis da cuenta de una estratificación, etc. Finalmente, cada especie puede presentarse en distintas variedades, que corresponden a su aspecto óptico: translucidus, opacus, etc.

Las gotitas de agua que componen las nubes medias y bajas tienen diámetros comprendidos entre diez micrones (estratos y estratocúmulos) y 50 micrones (cúmulos congestos), aunque se han registrado valores extremos de 2 y de 200 micrones. El número de gotas por centímetro cúbico varía desde 50 en ciertos cumulonimbus hasta 600 en algunos estratos. En consecuencia, el peso del agua en un metro cúbico de nube puede variar entre 0,3 y 5g. Los cristales de hielo que forman las nubes altas pueden alcanzar fácilmente algunas décimas de milímetro e incluso 3 ó 4 mm, pero el contenido de cristales de hielo por centímetro cúbico es mucho menor que el de gotas de agua. Una nube se mantiene gracias al equilibrio dinámico entre la formación de gotas en las regiones superiores y  su desaparición en las inferiores. Este proceso se halla reforzado en ciertas nubes por la existencia de corrientes verticales interiores que elevan nuevamente hacia la cima las gotas de agua que han llegado a las regiones inferiores; con ello se impide su evaporación.

Clasificación de las nubes, adoptada por la Organización Meteorológica Mundial en 1891:

Cirro (Ci) - Elevado, de color blanco y estructura fibrosa. Constituido por cristales de hielo.

Cúmulo (Cu) - Denso, se eleva en forma de cúpula o torre a partir de una base horizontal de bajo nivel. Constituido por gotas de agua, que se pueden transformar en cristales de hielo a temperatura inferior a 0ºC.

Estrato (St) - De color gris, cuya base puede dar lugar a niebla, agujas de hielo o nieve granulada. Constituido por gotas de agua que se convierten en cristales de hielo cuando la temperatura es muy baja.

Cirroestrato (Cs) - Transparente, de aspecto fibroso o liso; forma el halo. Constituido principalmente por cristales de hielo.

Cirrocúmulo (Cc) - Blanco y transparente. Constituido por gránulos de cristales de hielo y gotas de agua subfundidas.

Estratocúmulo (Sc) - Gris o blanquecino, de estructura ondulada o aborregada. Constituido por gotas de agua.

Altocúmulo (Ac) - Blanco o gris. Constituido por elementos en forma de losa o guijarros y  por gotas de agua.

Altoestrato (As) - Blanco o gris, de aspecto estriado de gran extensión horizontal. Constituido por gotas de agua y cristales de hielo. Es causa de lluvia o nieve.

Nimboestrato (Ns) - Gris; provoca la caída de lluvia o nieve, lo que enturbia el aspecto de la nube. Constituido por gotas de agua y de lluvia, copos y cristales de nieve.

Cumulunimbo (Cb) - Denso, de gran extensión vertical en forma de montaña; suele presentarse aislado o varios en filas formando una muralla. Constituido por gotas de agua y en la zona superior por cristales de hielo.

Observando su forma se clasifican de la siguiente manera:

• Estratiformes (nubes estratificadas): blanquinosas y ocupan grandes extensiones. Pueden ocasionar mucha precipitación en forma de lluvia o nieve.

• Cumuliformes (nubes globulosas): Son como burbujas de aire calentado ascendiendo por menor densidad que el aire circundante. Provoca precipitaciones sobre áreas pequeñas.

Observando la altura en que se encuentran, se clasifican de la siguiente forma:

Alta (6-12 Km):

Cirros: nube delicada, arrizada formando rayas o líneas en el cielo. No impide el paso de la luz solar o lunar. Se mueven a gran velocidad, aunque para un observador en tierra parece todo lo contrario.

Cirrostratos: formada por cristales de hielo. (Produce un halo alrededor de la luna o el sol)

Cirrocúmulos: cuando la capa nubosa aparece como una formación de piezas globulares.

Media (2-6 Km):

Altostratos: capa blanquecina suavemente distribuída, apariencia grisosa y base alisada. El sol aparece como una mancha brillante en la nube. Se asocian con la proximidad de mal tiempo.

Altocúmulos: capa de masas nubosas individuales muy próximas una de otra siguiendo un patrón geométrico. De color blanquecino, algo gris en la periferia y entre nube y nube se puede observar el azul del cielo. Se asocian con buenas condiciones climáticas.

Baja (0-2 Km):

Estratos: nube densa, baja, gris oscura. Si produce lluvia o nieve se la denomina nimbostratos.

Estratocúmulos: nubes bajas, formada por masas individuales entre las cuales aparece el cielo. Forman los "caminos de las nubes", orientadas en ángulo recto a la dirección del viento y movimiento de las nubes. Asociadas con buen tiempo o mejoría pero pueden ocasionar alguna precipitación.

Las nubes con mucho desarrollo vertical se ubican a alturas mayores o iguales a su dimensión horizontal. El cúmulo es una masa nubosa blanca. Los más pequeños se asocian con buen tiempo.

Los grandes se ven con una base plana y superficie muy abultada. Tienen un blanco puro por el lado iluminado por el sol, pero en los laterales y base son de gris oscuro.

Bajo ciertas condiciones, éstas masas individuales crecen desmesuradamente formando los cumulonimbos, que es la nube típica de tormenta que originan muchas lluvias, fuertes vientos y grandes descargas eléctricas. 

Los cumulonimbos pueden ir desde los 500 mts en la base hasta los 9 ó 12 Km. en la cima. Desde lejos se ven de un color blanco luminoso, pero vistas desde abajo oscurecen el cielo como si fuese a anochecer.

Pincha en las fotos para verlas mas grandes

En el siguiente cuadro podemos ver de forma más detallada todos los tipos de nubes adoptados por la Organización Mundial de Meteorología.

 © OMAA - José Luis Maestre García - Juan Jesús Maestre García