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Meteorología Las Nubes Las nubes son masas de agua visibles en la atmósfera. El agua de las nubes se encuentra en forma de gotas o de cristales de hielo, formados por condensación del vapor de agua atmosférico. Una nube es un conjunto visible de gotitas de agua o de partículas de hielo diminutas que están en suspensión en la atmósfera. La localización de las nubes varía desde la superficie terrestre (como ocurre a veces cuando hay niebla), hasta más de 10.000 metros de altitud. Las nubes se forman por el enfriamiento del aire. Esto provoca la condensación del vapor de agua, en gotitas o partículas de hielo visibles. Las partículas son pequeñas y las sostienen corrientes de aire. Las diferencias entre formaciones nubosas se deben, en parte, a las diferentes temperaturas de condensación. Cuando se produce a temperaturas inferiores a la de congelación, las nubes suelen estar formadas por cristales de hielo; las que se forman en aire más cálido suelen contener gotitas de agua. El movimiento de aire asociado al desarrollo de las nubes también afecta a su formación. Las nubes que se crean en aire en reposo tienden a aparecer en capas o estratos, mientras que las que se forman entre vientos o aire con fuertes corrientes verticales presentan un gran desarrollo vertical. Tipos de nubes y su clasificación Nubes Bajas Las nubes bajas se extienden desde muy cerca de la superficie hasta los 6,500 pies AGL. Usualmente las nubes bajas consisten casi completamente de agua, y a veces pueden contener agua sumamente fría, la cual puede crear un riesgo de congelamiento en algunas partes de las aeronaves. Las nubes bajas se clasifican en: Estratos Estrato Cúmulos Nimbo Estratos Nubes Estratos: Son capas de nubes que se forman en aire equilibrado cerca de la superficie debido al enfriamiento por la baja temperatura. Las nubes estratos normalmente tienen un color gris, una apariencia constante y generalmente cubren una amplia área. Sin embargo la turbulencia en estas nubes es mínima. Usualmente restringen los vuelos visuales por las condiciones ser muy mínimas. Son muy posible las condiciones de hielo sí la temperatura esta en el nivel de congelación. Las nubes estratos se pueden formar cuando la humedad del aire estable es disipada y se aleja desde el terreno, o cuando la lluvia cálida se evapora a través de su caída con el aire frió. Nubes Nimbo Estratos: Son nubes de color gris y negras, nubes que pueden tener un grosor de mas de varios miles de pies, contienen largas cualidades de humedad, y producen áreas extendida de lluvias o nieve. Si la temperatura está cerca o por debajo del freezing, entonces, se podría crear fuertes concentraciones de hielo en las aeronaves. Nubes Estrato Cúmulos: Las nubes estrato cúmulos son blancas, y a veces presentan zonas con diferentes intensidades de gris. A menudo se forman como una capa de estrato o se dispersan como nubes cúmulos. Los Estratocúmulos rara vez aportan lluvia, salvo cuando se transforman en Nimbos estratos. La Niebla y la Neblina La única diferencia entre neblina y niebla es la intensidad del aerosol, que se expresa con la visibilidad. Entonces si el fenómeno meteorológico da una visión de 1 kilómetro o menos, es niebla. Si permite ver a más de 1 kilómetro es neblina. Visto a la distancia, la neblina toma más la tonalidad del aire (azulino), mientras que la niebla es más amadroñada o blanquecina. La niebla: Es un fenómeno meteorológico consistente en nubes muy bajas, a nivel del suelo y formadas por partículas de agua muy pequeñas en suspensión. La mayor parte de las nieblas se producen al evaporarse la humedad del suelo, lo que provoca el ascenso de aire húmedo que al enfriarse se condensa dando lugar a la formación de estas nubes bajas. La niebla conlleva la disminución de las condiciones de visibilidad en superficie. La dispersión de la luz en las partículas de agua que forman la niebla favorece la visibilidad en longitudes de onda amarilla utilizadas en faros y luces antiniebla. La neblina: Es un fenómeno meteorológico de un líquido en pequeñísimas gotas flotando en la atmósfera. Es común en atmósfera fría debajo de aire templado, aire exhalado en día frío, o en un ambiente vaporoso de un sauna. Puede ser creado artificialmente con envase de aerosol. Clasificación de la Niebla La niebla: se diferencia de la neblina por su densidad como aerosol y dando una Visibilidad de menos de 2 Km. Se clasifica según el origen del enfriamiento que dio origen a la condensación: Niebla de radiación Niebla de viento Niebla de vapor Niebla de precipitación Niebla de ladera Niebla de valle Niebla de hielo Otras consideraciones Niebla de radiación: Ocurre luego de la puesta del sol, cuando el suelo pierde calor a través de la emisión de radiación infrarroja en una noche sin nubes. De estar presentes, las nubes evitarían que el calor escape al espacio. Entonces, el suelo enfriado produce condensación en el aire cercano al suelo, a través del proceso de conducción de calor. Este tipo de niebla es común en otoño en los países de clima templado, usualmente tiene un buen espesor aunque la turbulencia puede hacer que se eleve, y es de corta duración. Niebla de viento: Toma lugar cuando masas de aire cargadas de humedad pasan sobre suelos fríos, el cual es enfriado por el mimo aire. Este fenómeno es común en las costas, cuando el tibio aire tropical se encuentra con aguas de latitudes mayores. También es común cuando un frente cálido se mueve sobre un área con una cantidad considerable de nieve. Niebla de vapor: Se da cuando aire frío se mueve sobre aguas más cálidas. El vapor del agua entra en la atmósfera por procesos de evaporación, y la condensación se da cuando se alcanza el punto de rocío. Este suceso es común en regiones polares, lagos de tamaño considerable, y al final del otoño y principio del invierno. Niebla de precipitación: Es cuando llueve, y el aire bajo las nubes se halla relativamente seco. Esto hace que las gotas de lluvia se evaporen y formen vapor de agua, que se enfría, y al alcanzar el punto de rocío, entonces se convierte en niebla. Niebla de ladera: Se forma cuando el viento sopla contra la ladera de una montaña u otra formación geológica análoga. Al ascender en la atmósfera, la humedad se condensa. Por esto muchas veces las cumbres montañosas aparecen nubladas. Niebla de valle: Se forma en los valles, usualmente durante el invierno. Es resultado de la inversión de temperatura, causada por aire frío que se asienta en el valle, mientras que el aire caliente pasa por encima de éste y de las montañas. Se trata básicamente de niebla de radiación confinada por un accidente orográfico, y puede durar varios días, si el clima está calmo. Niebla de hielo: Es cualquier tipo de niebla en la cual las gotas de agua se hallan congeladas en forma de cristales de hielo minúsculos. Usualmente, esto requiere de temperaturas bastante por debajo del punto de congelamiento, lo cual hace que sean comunes a regiones árticas y antárticas. En ocasiones, pequeñas cantidades de estos cristales se precipitan a tierra, como sucede en Barrow, Alaska. En determinadas regiones esta niebla es conocida como dorondón. Otras consideraciones: La niebla reduce la visibilidad, e incluso causa que aeropuertos, y en ocasiones, carreteras, sean inutilizables, pues la falta de visibilidad y en algunos casos, visibilidad nula, hacen peligroso el manejo de vehículos. Algunas aeronaves pueden volar con niebla mediante el uso de instrumentos de navegación incluyendo el radar meteorológico doppler. La niebla restringida a una zona geográfica (como los valles) es particularmente peligrosa, pues puede atrapar por sorpresa a los conductores. En aeropuertos, se ha intentado combatir la niebla a través del uso de calor, o dispersando partículas de sal en el aire, lo cual ha tenido cierto éxito en temperaturas bajo 0°C (32°F) Todos los tipos de niebla se forman cuando la humedad relativa alcanza el 100% y la temperatura del aire baja del punto de rocío, lo cual causa que el agua se condense. Nubes Medias Las nubes medias: Tienen sus bases desde los 6,500 hasta los 20,000 pies AGL. Estan compuesta de agua, cristales de hielo o agua sumamente fría y puede contener moderada turbulencia. Alto estratos y alto cúmulos estan clasificadas como nubes medias. Nubes Alto Estratos: Son nubes llanas, nubes densas que cubren una amplia. Usualmente tienen un color gris o gris con blanco. A través de estas nubes se producen turbulencias mínimas y pueden producir moderadas capas de hielo en aeronaves. Nubes Alto Cúmulos: Las nubes altos cúmulos son nubes grises o blancas, nubes irregulares de apariencia uniforme que con frecuencia se forman cuando las nubes alto estratos comienzan a dispersarse. Usualmente se extienden sobre una amplia área, producen ligeras turbulencias y pueden contener agua sumamente fría. Los Alto cúmulos suelen preceder al mal tiempo producido por lluvias o tormentas. Nubes Altas Las Nubes Altas: Tienen sus bases comenzando sobre los 20,000 pies AGL. Generalmente son de color blancas y un gris suave y se forman en aires estables. Estan compuesta principalmente de cristales de hielo y rara ves posen serias turbulencias o peligro de hielo. Los tres tipos de nubes altas son: Nubes Cirros Nubes Cirroestratos Nubes Cirrocúmulos Las nubes cirros: Se forman en aires estables y a altas altitudes. Son delgadas, a veces aparentan como mechones en el cielo y usualmente se forman sobre los 30,000 pies. A menudo existen en forma de pequeñas franjas que cruzan el cielo. A veces cuando los cirros son soplados desde la cima de una tormenta eléctrica, puede ser una advertencia de que un mal tiempo se acerca y cuando invaden el cielo puede estimarse que en las próximas 24 horas habrá un cambio brusco del tiempo; con descenso de la temperatura. Nubes Cirroestratos: Estas nubes son poco densas, nubes blancas que con frecuencia forman bandas largas o una sabana grande contra un profundo fondo azul. Aunque pueden ser densas con varios miles de pies, la humedad que contiene es baja y no pose riesgo de hielo. Nubes Cirrocúmulos: Forman una capa casi continua que presenta el aspecto de una superficie con arrugas finas y formas redondeadas como pequeños copos de algodón. Estas nubes son totalmente blancas y no presentan sombras. Los Cirrocúmulos frecuentemente aparecen junto a los Cirros y suelen indicar un cambio en el estado del tiempo en las próximas 12 horas. Este tipo de nubes suele preceder a las tormentas y puede producir ligeras turbulencias. Nubes de desarrollo vertical Cúmulos: Son nubes grises y presentan un gran tamaño con un aspecto masivo y de sombras muy marcadas. Presentan una base horizontal y en la parte superior se desarrolla de forma vertical y en gran tamaño. Se desforman continuamente, presentando un aspecto semejante a una coliflor de gran tamaño. Los Cúmulos corresponden al buen tiempo, cuando hay poca humedad ambiental y poco movimiento vertical del aire. En el caso de existir una alta humedad y fuertes corrientes ascendentes, los Cúmulos pueden adquirir un gran tamaño llegando a originar tormentas y aguaceros intensos. Cúmulonimbos: De gran tamaño y apariencia masiva con un desarrollo vertical muy marcado, que da la impresión de farallones montañosos y cuya cúspide puede tener la forma de un hongo de grandes dimensiones; y que presenta una estructura lisa o ligeramente fibrosa donde se observan diferentes intensidades del color gris. Estas nubes pueden tener en su parte superior cristales de hielo de gran tamaño. Los cúmulonimbos contienen una larga suma de humedad, y son las nubes típicas de las tormentas intensas pudiendo llegar a producir granizo. Este tipo de nubes pone en peligro a muchos vuelos. Intensos Cúmulos: Este tipo de nubes se puede apreciar como un montón de algodón. Su color puede variar desde un blanco brillante en el tope, hasta un color gris cerca del fondo. Los intensos cúmulos indican intensa área de aire inestable. Contienen fuertes y moderadas turbulencias con posibilidades de hielo, y a menudo se desarrollan dentro de las tormentas eléctricas. Precipitación En meteorología, la precipitación es cualquier forma de agua que cae del cielo. Esto incluye lluvia, nieve, neblina y rocío. La precipitación: Es una parte importante del ciclo hidrológico y es responsable por depositar agua fresca en el planeta. La precipitación es generada por las nubes, cuando alcanzan un punto de saturación; en este punto las gotas de agua creciente (o pedazos de hielo) se forman, que caen a la Tierra por gravedad. Es posible inseminar nubes para inducir la precipitación rociando un polvo fino o un químico apropiado (como el nitrato de plata) dentro de la nube, generando las gotas de agua e incrementando la probabilidad de precipitación. Tipos de Precipitación Las precipitaciones pueden clasificarse según su génesis. Por lo general las precipitaciones suelen ser de tipo: frontal, convectiva u orográfica. Precipitación Frontal: Ocurre cuando 2 masas de aire de distintas presiones, tales como la fría (más pesado) y la cálida (más liviana) chocan una con la otra. Precipitación Convectiva: Se produce generalmente en regiones cálidas y húmedas, cuando masas de aire cálidos, al ascender en altura, se enfrían, generándose de esta manera la precipitación. Precipitación Orográfica: (Efecto Foëhn) Cuando una masa de aire húmedo circula hacia una masa montañosa, se eleva hasta llegar a la cima de la montaña. Al ascender se enfría y el agua que contiene se condensa por lo que se producen las precipitaciones y la masa de aire pierde humedad. Al pasar a la otra ladera de la montaña, el aire seco desciende y se calienta. Se genera un viento seco y cálido que puede producir deshielo. Variación temporal de la precipitación La variación anual de las precipitaciones se da en el ámbito de un año, en efecto, siempre hay meses en que las precipitaciones son mayores que en otros. Por ejemplo, en San Francisco, USA, los meses de mayores precipitaciones se dan entre noviembre y marzo, mientras que Miami los meses de mayor precipitación son de mayo a octubre. Para poder evaluar correctamente las características objetivas del clima, en el cual la precipitación, desempeña un papel muy importante, las precipitaciones mensuales deben haber sido observadas por un período de por lo menos 20 a 30 años, lo que se llama un período de observación largo. La variación estacional de las precipitaciones, en especial de la lluvia, define el año hidrológico. Este da inicio en el mes siguiente al de menor precipitación. Por ejemplo: en San Francisco, el año hidrológico se inicia en agosto, mientras que en Miami se inicia en enero. La precipitación presenta también variaciones plurianuales, en efecto fenómenos naturales como el llamado Fenómeno de El Niño produce variaciones importantes en la costa del norte del Perú y Ecuador. Variación espacial de la precipitación La distribución espacial de la precipitación sobre los continentes es muy variada, así existen extensas áreas como los desiertos, donde las precipitaciones son extremadamente escasas. En el desierto del Sahara la medida anual de lluvia es de apenas algunos mm, mientras que en las áreas próximas el golfo de Darien, la precipitación anual es superior a 3.000 mm. El desierto de Atacama en el norte de Chile, es el área mas seca de todos los continentes. La orografía del terreno influencia fuertemente las precipitaciones. Una elevación del terreno provoca muy frecuentemente un aumento local de las precipitaciones, al provocar la ascensión de las masas de aire saturadas de vapor de agua. Pluviómetro El pluviómetro: Es un instrumento que se emplea en las estaciones meteorológicas para la recogida y medición de la precipitación. La cantidad de agua caída se expresa en milímetros de altura. El diseño básico de un pluviómetro consiste en un recipiente de entrada llamado balancín por donde el agua ingresa a través de un embudo hacia un colector donde el agua se recoge y puede medirse visualmente con una regla graduada o mediante el peso del agua depositada. Asimismo, el balancín oscila a volumen constante de agua caída, permitiendo el registro mecánico o eléctrico de la intensidad de lluvia caída. El pluviómetro ha sido diseñado para también estar soportado sobre la superficie de la tierra. Normalmente la lectura se realiza cada 24 horas. Un litro caído en un metro cuadrado alcanzaría una altura de un milímetro. Para la medida de nieve se considera que el espesor de nieve equivale aproximadamente a diez veces el equivalente de agua. El hielo El hielo: Es agua sólida cristalizada, congelada. Es uno de los tres estados naturales del agua. El agua pura se congela a 0°C a nivel del mar. El agua es la única sustancia que al congelarse aumenta de volumen. Los otros dos estados son el estado líquido y el estado gaseoso.