Nube cúmulo
Los cúmulos son nubes que tienen bases planas y a menudo se describen como "hinchadas", "parecidas al algodón" o "esponjosas" en apariencia. Su nombre deriva del latín cumulo- , que significa montón o montón . [1] Los cúmulos son nubes de bajo nivel, generalmente de menos de 2.000 m (6.600 pies) de altitud, a menos que sean la forma cúmulo congestus más vertical . Los cúmulos pueden aparecer por sí mismos, en líneas o en grupos.
Los cúmulos son a menudo precursores de otros tipos de nubes, como los cumulonimbos , cuando están influenciados por factores climáticos como la inestabilidad , la humedad y el gradiente de temperatura. Normalmente, los cúmulos producen poca o ninguna precipitación, pero pueden convertirse en congestiones o cumulonimbos que contienen precipitaciones. Los cúmulos se pueden formar a partir de vapor de agua, gotas de agua sobreenfriadas o cristales de hielo, según la temperatura ambiente. Vienen en muchas subformas distintas y generalmente enfrían la tierra al reflejar la radiación solar entrante. Los cúmulos forman parte de la categoría más amplia de nubes cumuliformes de convección libre, que incluyen las nubes cumulonimbus. El último tipo de género a veces se clasifica por separado como cumulonimbiformedebido a su estructura más compleja que a menudo incluye una tapa cirriforme o yunque. [2] También hay nubes cumuliformes de convección limitada que comprenden estratocúmulos ( etapa baja ), altocúmulos ( etapa media) y cirrocúmulos ( etapa alta). [3] Estos tres últimos tipos de género a veces se clasifican por separado como estratocumuliformes. [2]
Los cúmulos se forman a través de la convección atmosférica a medida que el aire calentado por la superficie comienza a subir. A medida que aumenta el aire, la temperatura desciende (siguiendo la tasa de caída ), lo que hace que aumente la humedad relativa (RH). Si la convección alcanza un cierto nivel, la HR alcanza el cien por ciento y comienza la fase "húmedo-adiabático". En este punto se produce una retroalimentación positiva: dado que la HR está por encima del 100%, el vapor de agua se condensa, liberando calor latente , calentando el aire y estimulando una mayor convección.
En esta fase, el vapor de agua se condensa en varios núcleos presentes en el aire, formando la nube cúmulo. Esto crea la característica forma hinchada de fondo plano asociada con los cúmulos. [4] [5] La altura de la nube (desde la parte inferior hasta la parte superior) depende del perfil de temperatura de la atmósfera y de la presencia de inversiones . [6] Durante la convección, el aire circundante es arrastrado (mezclado) con la térmica y la masa total del aire ascendente aumenta. [7] La lluvia se forma en un cúmulo a través de un proceso.que implica dos etapas no discretas. La primera etapa ocurre después de que las gotitas se fusionan en los distintos núcleos. Langmuir escribe que la tensión superficial en las gotas de agua proporciona una presión ligeramente más alta sobre la gota, elevando la presión de vapor en una pequeña cantidad. El aumento de presión da como resultado que esas gotas se evaporen y el vapor de agua resultante se condense en las gotas más grandes. Debido al tamaño extremadamente pequeño de las gotas de agua que se evaporan, este proceso se vuelve en gran parte sin sentido después de que las gotas más grandes hayan crecido a alrededor de 20 a 30 micrómetros , y la segunda etapa se hace cargo. [7]En la fase de acreción, la gota de lluvia comienza a caer y otras gotas chocan y se combinan con ella para aumentar el tamaño de la gota de lluvia. Langmuir pudo desarrollar una fórmula [nota 1] que predijo que el radio de la gota crecería ilimitadamente dentro de un período de tiempo discreto. [8]
Se ha descubierto que la densidad del agua líquida dentro de una nube cúmulo cambia con la altura sobre la base de la nube en lugar de ser aproximadamente constante en toda la nube. En la base de la nube, la concentración era cero. A medida que aumentaba la altitud, la concentración aumentaba rápidamente hasta la concentración máxima cerca de la mitad de la nube. Se encontró que la concentración máxima era de hasta 1,25 gramos de agua por kilogramo de aire. La concentración disminuyó lentamente a medida que la altitud aumentaba hasta la altura de la parte superior de la nube, donde inmediatamente volvió a bajar a cero. [9]
