Nubes y otros fenómenos atmosféricos

Las nubes son el «relleno» de la atmósfera: sin ellas no habría lluvia, nieve, granizo, rayos y truenos o fenómenos ópticos como el arco iris. Pueden ser el gruesas, finas, grandes o pequeñas y, según la altura a la que se encuentren (a mayor altura, el aire esta normalmente más frío), estarán formada por gotas de agua o de cristales de hielo. En cualquier caso, si en el cielo que nos rodea divisamos nubes, éstas nos pueden proporcionar información sobre el tiempo que se avecina durante las próximas horas.

CLASES DE NUBES

La más sencilla de las clasificaciones de nubes las agrupa en las cuatro categorías siguientes:

NUBES ALTAS

Las nubes altas suelen aparecer por encima de los 6000 m. A estas alturas, el aire es bastante frío y seco, por lo cual, las nubes de este tipo están formadas principalmente por cristales de hielo que les dan un aspecto algo raquítico.

Los cirrosson las nubes altas más comunes. En latín, «cirrus» significa «mechón de pelo»; es obvio que esta denominación se debe a su apariencia. Los cirros más comunes son los cirroestratos de aspecto más uniforme, y los cirrocúmulos, de aspecto redondeado. Aparte de su función puramente decorativa, la presencia de cirrosis en el cielo puede ser indicativo de las siguientes situaciones meteorológicas:

  1. la cercanía de una tormenta que muy probablemente se encuentra en su estado de disipación, es decir, que va perdiendo intensidad. El yunque de la tormenta o, si lo prefieren, la parte superior y exterior del cumulonimbo, está formado por cirros que se extienden especialmente por sus extremos. De cualquier forma, para detectar la proximidad de una tormenta eléctrica, puede ser necesario toparse con nubes mucho más consistentes que el cirro.
  2. La proximidad de un sistema frontal. Si en el cielo van apareciendo cirros seguidos de cirroestratos y de altocúmulos o altoestratos (explicados más adelante) es muy posible que se registren precipitaciones en las 12 a 24 horas siguientes.
  3. Los cirros también pueden originar efectos ópticos impresionantes que revelan su presencia en el cielo. Los cristales de hielo que forman los cirroestratos producen un halo alrededor del sol o de la luna. Cuando uno de estos dos astros pierde luminosidad al cubrirse el cielo con nubes más consistentes, la llegada de precipitaciones puede ser inminente. Las nubes altas raramente producen lluvia, y si lo hacen, las precipitaciones son débiles y se evaporan antes de alcanzar la superficie. Éste fenómeno también se conoce con el nombre de «virga».
NUBES MEDIAS
Este tipo de nubes se desplaza por el cielo entre los 2000 y los 5000 m de altura. Tampoco precipitan de forma significativa y, tras el paso de cirroestratos o cirrocúmulos, su llegada anuncia la proximidad de un sistema frontal asociado con precipitaciones más intensas.

Existen dos tipos de nubes medias, los estratocúmulos y los altocúmulos, que si diferencian principalmente por su apariencia. Los estratocúmulos son uniformes y se manifiestan o bien como un fino velo blanco que permite el paso de los rayos del sol, o como un denso manto gris de nubes que puede oscurecer por completo el cielo.

La presencia de una capa uniforme de estratocúmulos puede llegar a provocar problemas graves a los pilotos a la hora de llevar un avión, dado que al atravesar la nube se puede acumular hielo en determinadas partes del aparato.

La formación de altocúmulos suele ser más evidente impresionante durante la salida o puesta del sol. En algunas zonas de España existe refranes que relacionan la presencia de estas nubes redondeadas con el pronóstico del tiempo. Entre otros, destaca el conocidísimo «Cielo aborregado líquido asegurado» o, como dicen en la Comunidad Valenciana, «Cel a borreguets aigua a cantarets» («cielo aborregado agua a cántaros cerrar»). Se alude a los borregos porque los altocúmulos tienen el aspecto de un gigante rebaño de estos animales.

NUBES BAJAS
La nubes bajas se extienden desde el suelo hasta la altura aproximada de 2000 m.

Las más bajas son los estratos y son los que normalmente produce lloviznas, también conocidas en algunas zonas del Cantábrico y Galicia como «xirimiri» u «orvallo». Suelen presentar un aspecto gris deshilachado con espesores que van desde unos pocos metros hasta más de 500. Si las nubes ganan en consistencia y las precipitaciones son algo más persistentes, la nube pasa a llamarse nimboestrato.

Al estrato que se encuentra en contacto directo con el suelo se le llama comúnmente niebla. En España la formación de banco de niebla ocurre con frecuencia. Sus mecanismos de formación varían dependiendo de la región geográfica en la que se desarrollan. En el litoral cantábrico, por ejemplo, la temperatura del agua que baña las costas tiene mucho que ver con el proceso de formación de nieblas persistentes. Son numerosos los días del año que amanecen con un denso manto de estratos que difícilmente llegan a disiparse a lo largo del día. Incluso es posible que, en momentos concretos, la niebla se forma en el interior de los hogares. Sería el caso de cuando abrimos la puerta del congelador y el aire frío que sale de él entra en contacto con el aire más húmedo y cálido del exterior este enfriamiento repentino provoca la condensación del vapor de agua que a su vez se manifiesta en forma de neblina.

Los métodos de formación de estas nubes bajas dependen especialmente de las características geográficas del lugar. Destacan los siguientes tipos de niebla:

NIEBLA DE ADVECCIÓN

niebla de advección

El fenómeno de la advección es simplemente el movimiento horizontal del aire. Este tipo de niebla se forma cuando una masa de aire húmedo se desliza sobre una superficie más frías, como pueden ser por ejemplo las aguas del hablante. El aire húmedo se enfría de entrar en contacto con la superficie bien sea de agua o de tierra. Si se forma sobre el mar, por la noche se puede desplazar tierra adentro, aunque tan pronto sale el sol y se empieza a calentar la Tierra, se disipa y retrocede hasta zonas próximas a la costa. Hay días radiantes de sol en los que uno decide ir a la playa y, a medida que se acerca la costa, se encuentra con un ambiente diferente al de unos kilómetros tierra adentro. De pronto los cielos azules se han encapotado como el ambiente fresco e, incluso, si los estratos son suficientemente densos, sellado de llovizna. Esta situación se da con cierta frecuencia en las costas del cantábrico durante los meses de verano. La niebla de advección también puede llegar a formarse en valles, sobre todo el interior peninsular, cuando durante la noche el aire del fondo del valle se enfría provocando la formación de bancos de niebla que en algunas ocasiones pueden cubrir la zona todo el día.

NIEBLA OROGRÁFICA
Este tipo de niebla se forma con frecuencia en zonas de montaña, especialmente en las cordilleras cantábrica y pirenaica. También puede ser frecuente durante algunos meses de la primavera y el invierno en los sistemas central e ibérico. Al ascender por la ladera de la montaña, el aire húmedo se enfría, y el vapor de agua se condensa formando el banco de niebla.

niebla ororgráfica

Cuando son densas, las tinieblas orográficas también provocan lloviznas y nevadas débiles. Para hacernos una idea, esta es la típica niebla que nos encontramos cuando vamos conduciendo por una carretera de montaña y ascendemos a un puerto donde la visibilidad puede ser muy reducida.

NIEBLA DE IRRADACIÓN
niebla de irradiación

La niebla más común es la que se forma por el enfriamiento de la superficie cuando ésta emite radiación. La formación de este tipo de niebla es más frecuente durante la noche y suele alcanzar su máximo espesor alrededor de la hora de la salida del sol. A lo largo de la mañana, los rayos del sol van ganando intensidad hasta que algunos consiguen alcanzar la superficie calentarla. Después, la propia superficie emitirá radiación de longitudes más largas, que ayudan a disipar la niebla. Los espesores de este tipo de niebla pueden oscilar entre uno y 300 metros, y en algunos casos reduce la visibilidad hasta los 3 metros. La niebla de radiación ha sido en muchos casos responsables de accidentes de carretera y de aviación.

NIEBLA DE EVAPORACIÓN

Niebla de evaporación

A diferencia de los otros tipos de niebla, el proceso de formación de la niebla de evaporación no implica solamente el enfriamiento del aire para alcanzar la condensación del vapor de agua, sino que está determinada en gran parte por la incorporación de vapor de agua al aire. Un buen ejemplo de la formación de este tipo de niebla no solemos encontrar durante los días fríos, cuando respirar el aire caliente y húmedo que exhalamos se condensa instantáneamente al salir de la boca. Es lo que llamamos «vaho», con el que los niños empañan los cristales y escriben en ellos. A mayor escala, este fenómeno suele producirse sobre la superficie de lagos o del mar, especialmente en otoño, cuando el agua de estas superficies todavía se mantiene calidad después del calor del verano, pero empiezan a deslizarse sobre ellas masas de aire más frías también es común encontrar una fina capa de niebla sobre el agua de la piscina al amanecer, siempre y cuando la temperatura del agua sea más alta que el aire que la rodea.

NIEBLA DE VALLE

Niebla de valle

Desde el aire se puede divisar perfectamente la silueta de un valle cuando en él se encajona la niebla. Este tipo de niebla se forma debido a que el aire frío de las primas adyacentes se desliza de noche hasta el fondo del valle. La niebla en los valles españoles es común en invierno, destacando las densas nieblas que se forman en los valles del Ebro y Duero, y que a veces perduran durante días y días.

NUBES «RARAS»
NUBES LENTICULARES
Aunque ofrezca un espectáculo propio de una película de ciencia ficción, es la propia naturaleza la que le da vida a este tipo de nubes. Como si de un platillo volante se tratara, las nubes lenticulares (denominadas así porque tienen forma de lente) son una aparición algo peculiar. Suelen desarrollarse cuando una masa de aire húmeda cruza un sistema montañoso o se forman ondulaciones en la corriente de aire. Dentro de las ondulaciones, el aire asciende y se enfría concentrándose en vapor de agua para formar esta espectacular nube. No produce lluvia, y en otros muchos casos aparecen varias de ellas una. A la otra. Es entonces cuando algunos observadores las confunden con una invasión de extraterrestres.

Nubes lenticulares

NUBES MAMMATUS

Si uno detecta este tipo de nube en el cielo, es mejor que vaya buscando un lugar donde resguardarse. Como bien dice su nombre esta nube tiene aspecto de mama, parece más o menos un montón de vacas alineadas vista desde abajo. Más que una nube en sí, las mamatus es una extensión que cuelga de una de esas inmensas nubes de tormenta que técnicamente se conocen con el nombre de cúmulonimbo (nubes de gran desarrollo vertical que producen chaparrones intensos acompañados en algunos casos de granizo de aparato eléctrico). También se pueden formar bajo otras nubes tipo cúmulo aunque no llegan a tener tanta definición y a producir fenómenos atmosféricos tan virulentos.

Nubes mammatus

Éstas redondeadas nubes se generan ante la presencia de corrientes de aire descendentes que está más frías que el que las rodea, y que a su vez tienen un alto contenido de vapor de agua. Aunque se trata de un fenómeno raramente registrado en España, es conveniente saber que la presencia de nubes tipo mamatus en el cielo vaticina el posible paso de un tornado por la zona. Esta información puede resultar muy útil si uno se encuentra en algún lugar del centro de Estados Unidos, especialmente entre los meses de marzo y junio.

NUBES DE RASTRO

Estas nubes alargadas se forman artificialmente con el paso de un avión por zonas altas de la atmósfera y, obviamente, no produce lluvia. Sin embargo, pueden servir para averiguar si el aire de las capas superiores de la atmósfera contiene una determinada cantidad de vapor de agua: si tras el paso del avión al rastro empieza a deshacerse, significa que el aire está seco; por el contrario, que la nube se mantenga en el aire durante un determinado período de tiempo indica que la atmósfera contiene bastante vapor de agua a la altura a la que navega avión. Esta última situación puede anticipar la llegada de tiempo inestable, ya que cuando el aire está bien nutrido con vapor de agua, resulta más probable la formación de nubes consistentes y cargadas de agua.

Nubes mammatus

LAS MARAVILLAS DEL CIELO
El otro cielo ofrece innumerables efectos ópticos. Quizá alguno de nosotros habrá notado que la montaña que divisa diario sobre el horizonte parece más alta de lo normal en invierno, aunque en jornada calurosa de verano la carretera tiene aspecto de estar mojada. Unos días el cielo estaba azul; otros, de un color blanquecino; sin embargo, los colores más espectaculares son los rojos y naranjas que adopta normalmente al atardecer, por los colores que despliega el arco iris tras el paso de una tormenta. Por la noche, el cielo se torna enteramente negro, al margen del resplandor de las luces urbanas, de las estrellas y de la Luna. Cómo vamos a explicar, estos cambios de decorado son consecuencia de la interacción de algunos elementos de nuestra atmósfera, como las partículas de polvo y el vapor de agua, con la luz solar.
 
NUBES BLANCAS Y CIELOS AZULES
Aunque gran parte de la nubosidad que divisamos en el cielo es de color blanco, en ocasiones, a lo largo del día y sobre todo en verano, cuando aprieta el calor, algunas nubes empiezan a cambiar de color adoptando tonalidades más grisáceas e incluso negruzcas. En estas circunstancias es cuando se suele oír aquello de «¡menuda va a caer!». Pero ¿qué es lo que hace que una nube tome repentinamente un nuevo color?

Debemos hacer un alto en el camino para aclarar la diferencia entre varios fenómenos ópticos, como la reflexión, la refracción y la dispersión de luz. A pesar de que no vamos a entrar en detalles muy técnicos, conviene saber que, antes de toparse con nuestra atmósfera, la luz solar recorre unos 150 millones de kilómetros por el espacio en forma de ondas electromagnéticas invisibles. La luz, inicialmente blanca, es una mezcla de una gama de colores que va desde el rojo hasta el violeta, pasando por el naranja, amarillo, verde, azul y añil. Cada color tiene una longitud de onda diferente: el rojo tiene la mayor y el violeta la menor. Este abanico se denomina «espectro de colores de radiación solar».

Nubes blancas y cielos azules

Cuando penetra en la atmósfera, lo rayo de sol van chocando con moléculas de polvo y de aire que los dispersan en distintas direcciones como si de bolas de billar se tratara. Normalmente, y debido al tamaño de las moléculas que se encuentran suspendidas en el cielo, los colores azules se dispersan con mayor facilidad que los naranjas y los rojos. De ahí que el cielo se vea, en la mayoría de los casos, de un tono azul más o menos oscuro. El color y el tono del azul depende sobre todo de la cantidad y el tamaño de las partículas de polvo y las moléculas de vapor de agua que haya en suspensión, así como del ángulo de incidencia de los rayos solares. En la atmósfera, cerca de la superficie terrestre, el violeta, el azul y el verde son los colores que más se dispersan, aunque al amanecer o al atardecer, debido al reducido ángulo de los rayos solares, esto tienen que atravesar más aire, lo que favorece la dispersión de colores tan espectaculares como el naranja y el rojo.

Si las horas en las que el sol está bajo el número de partículas suspendidas en el aire es mayor la puesta del sol puede ser aún más especial. Los atardeceres son por eso especialmente hermosos en zonas costeras, y en particular en regiones tropicales, donde el agua está más caliente y la evaporación se manifiesta con la consiguiente suspensión de partículas de sal. Sin embargo, también hemos de apreciar lo que nos rodea, y recordar que las puesta de sol que a menudo divisamos en las costas atlánticas y mediterráneas españolas no tiene nada que envidiar a las de otras latitudes. Asimismo, se puede ver con frecuencia este tipo de puestas de sol en las regiones desérticas, donde el contenido de partículas sólidas en el aire es mayor. En España, por ejemplo, cuando el viento aprieta, en algunas zonas de la meseta peninsular aumenta el número de partículas en suspensión dado el entorno árido de la zona y las puestas de sol son de lo más impresionantes.

Por otra parte, es posible haber reparado en que, ciertos días, el cielo adopta un color blanquecino, sobre todo, cuando la humedad relativa es alta, es decir cuando el aire contiene una gran cantidad de vapor de agua y las moléculas suspendidas son de mayor tamaño. Ópticamente hablando, lo que ocurre es que al ser más grandes consiguen dispersar todos los colores de la radiación solar, lo que se traduce en el color blanco. Este mismo fenómeno, aunque con mayor intensidad, es el que hace que las nubes sean casi siempre blancas, dado que están compuestas por millones de gotas de agua que actúan como agentes dispersores de los rayos solares.

Pero las nubes y sus botas no sólo dispersan la luz, también consiguen reflejarla. Esta reflexión de luz ocurre cuando los rayos solares chocan con la superficie de la nube y rebota, sin alterar el ángulo de su trayectoria, la energía que transportan, o su color. Por eso cuando una nube gana consistencia, es decir, cuando está cargada de agua y además de gotas bien gordas, la luz no consigue penetrarla ya que éstas reflejan una parte importante de los rayos que sobre ella inciden. La consecuencia de todo este proceso es que la nube adopta un color utilización y amenazante, presagio de que en las próximas horas podría descargar agua con cierta intensidad. Por regla general, cuanto más negra se vea, más agua tendrá la nube, y mayor será el riesgo de que caiga un buen chaparrón.

EL ARCO IRIS
Como es bien sabido, para que aparezca el arco iris tiene que caer agua en un punto del cielo a la vez que luce el sol en otro. Para poder ver este espectacular fenómeno óptico, debemos mirar hacia la lluvia y que el sol esté a nuestra espalda.

Sin embargo, además de ser un deleite para la vista, el arco iris puede constituir un predictor de la llegada de tiempo estable o inestable, en función de su posición.

Si por la mañana divisamos un arco iris al oeste de nuestro horizonte, significa que las lluvias se acercan a nuestra zona. Esto se cumple siempre y cuando nos encontremos en latitudes medias, como en el caso de España, ya que la mayoría de frentes, borrascas o tormentas se desplazan de oeste a este.

arco iris

Si vemos un arco iris por la tarde en el este, significa que el tiempo debería irse despejando por el oeste a medida que se aleja la tormenta.

Pero ¿qué es en realidad el arco iris? Es la luz que atraviesa las gotas de agua que caen de la nube. Lo que ocurre es lo siguiente: cuando los rayos solares atraviesan la gota, pierden velocidad y se doblan, se refractan, lo que dispersan color blanco en toda una gama de colores. Esto se reflejan en la parte posterior de millones de gotas en diferentes ángulos. El resultado final es una banda de colores en la que el violeta ocupa la parte interior del arco y el rojo la exterior.

El arco es mayor cuando el sol está cerca del horizonte, ya que cuando el sol gana altura del arco iris pierde tamaño. Si el sol supera los 42 grados con respecto al horizonte, el arco iris de desaparecer por completo. De hecho, si no hubiera horizonte, el arco iris sería un círculo de colores tal como en ocasiones se observa desde un avión. Puesto que este fenómeno óptico depende de la altura que presenta el sol, siempre será más fácil divisar un arco iris por la mañana o al atardecer que durante las horas centrales del día igualmente, hay más posibilidades de ver uno en invierno que en verano, y en latitudes medias y altas que en regiones tropicales. En ocasiones, los rayos pueden rebotar o reflejarse dentro de la gota dos veces. En este caso se forma un arco iris secundario, más débil en apariencia, que rodea al primero, y los colores aparecen invertidos con el rojo en la parte interior y el violeta en la exterior.

Sin embargo, no siempre es necesario que esté lloviendo para poder observar fenómenos similares al del arco iris. Los aspersores de riego en un día soleado o el agua que se precipita de una simple cascada pueden provocar a menor escala un espectáculo parecido.

OTROS FENÓMENOS ÓPTICOS
HALOS
Halos

Hay fenómenos ópticos que en ocasiones puede indicar cambios en las condiciones atmosféricas. Los más comunes son los halos que se forman alrededor de la Luna o del Sol. Los halos de color blanco se forman por la reflexión y refracción de la luz en los cristales de hielo que se encuentran en el aire, algo que normalmente ocurre cuando en el cielo hay nubes de tipo alto como los cirros. De hecho, creencias populares ancestrales ya asociaban la presencia de un halo en el cielo con la llegada de lluvia. En parte, nuestros antepasados no estaban del todo equivocados, ya que los cirros suele ser el primer tipo de nube que aparece en el cielo cuando se aproxima un sistema frontal a nuestra zona. Aun así, por muchos cirros que surcan los cielos y por mucho a lo que se llegue a formar, es posible que los frentes lleguen debilitados o con escaso vapor de agua, por lo que al final no cae ni una sola gota.

TRES SOLES
Hay ocasiones en la que se es que llegamos a divisar tres soles en el cielo. Si observamos este espectáculo, no debemos dudar de nuestra cordura con nuestra sobriedad, sino saber que se trata del fenómeno óptico llamado parhelio. Consiste en la presencia de dos puntos muy brillantes a cada lado del sol. Se suelen formar cuando los rayos del sol atraviesan una fina capa de cristales de hielo, asociada normalmente a la presencia de cirros, tal como ocurre con los halos. En este caso también se puede producir un cambio de las condiciones meteorológicas que implicaría la llegada de precipitaciones durante las próximas 24 horas.

tres soles

ESPEJISMOS
Otro fenómeno óptico que a menudo nos deja boquiabiertos es el espejismo. Pocos son los que no hayan visto jamás un espejismo: se trataría de aquel que en la carretera parece estar mojada o incluso encharcada cuando en realidad no lo está, fenómeno que ocurre cuando hace calor. La explicación científica de esta visión es muy sencilla: para que se produzca un espejismo es preciso simplemente los rayos del sol se refracten, es decir, que se desvíen de su trayectoria a pasar por aire de diferentes temperaturas o densidades. En la mayoría de los casos, también es necesario que el cielo está despejado. El aire es el que distorsiona la proyección de diferentes objetos y lo hace en dos direcciones, hacia arriba o hacia abajo, lo que técnicamente se llama espejismo superior e inferior.

Espejismo

El más común de los espejismos es el inferior, aquel que suele ocurrir en zonas cálidas o durante los días calurosos de verano, cuando la superficie se calienta al igual que los primeros metros de aire que están en contacto con ella. Como consecuencia, la luz se refracta hacia arriba y se proyecta una imagen sobre la superficie. Por eso, cuando en verano vemos la carretera mojado lo que realmente estamos viendo en la proyección del cielo sobre la superficie como si de un espejo se tratara.

El fenómeno opuesto a espejismo superior ocurre normalmente en zonas donde la superficie está cubierta de nieve o hielo provocando el enfriamiento del aire y el consiguiente aumento de su densidad. En este caso, cuando llegan los rayos del sol se desvíen hacia arriba proyectando objetos que normalmente están sobre la superficie a más altura. Buen ejemplo que todos podemos comprobar durante un frío día de invierno en la proyección de una montaña más altura. Si nos fijamos en una montaña o cordillera a diario, observaremos que en días fríos parece ser más imponente, como si fuera más alta de lo normal. Sin embargo, como hemos dicho, lo que ocurre es que el aire frío proyecta la luz hacia arriba provocando este curioso fenómeno.