En esta entrada de hoy vamos a comentar el origen de las tormentas, que es la formacion de la nubosidad. El tipo de nube que se va a estudiar es cumulonimbos.
Para que se genere un rayo o relámpago (aquí se describe la diferencia) antes se tiene que formar la tormenta. y muchos se preguntarán que es eso de una tormenta. pues bien, las tormentas es un fenómeno meteorológico producido por masas de aire cargadas de humedad que ascienden con rapidez debido a que se van encontrando con aire más y más frio a medida que asciende por la tropopausa. A la masa de vapor en ascenso se denomina columna de convención. La tropopausa es la primera capa de la atmosfera donde los seres vivos convivimos y alcanza una altitud límite de hasta 12000 metros (12 km). Para entender estas cifras estratosféricas, cuando vemos un avión a lo muy alto sobrevolando nuestra cabeza, ese avión está sustentándose a esa altitud. Estas formaciones de nubosidad se llaman Cumulonimbos. Las tormentas se pueden clasificar como siguen de menos a más peligrosidad:
Simple o célula, son las más comunes, es la formada por una columna de convención
Multicelula, son cuando se forman varias columnas de convención en el mismo lugar
Turbonada, su formación es horizontal
Supercelula, esta formación es en espiral y es la más agresiva porque es cuando se forman los tornados.
Los ingredientes para que se formen tormentas son:
1. Fase cúmulo. Una masa de aire caliente junto al suelo que solo puede subir en el aire circundante si este está más frio que ella, es decir, se tiene que producir un choque de dos frentes, la caliente en ascenso y la fría localizada ya en las capas altas. Esta masa o también llamado columna de aire ascendente además se va expandiéndose porque se encuentra con menor presión y temperatura a su alrededor. Esto se define como instabilidad atmosférica. El cumulo va escalando altitud a una alta velocidad (3.5-10 m/s) en comparación con la velocidad normal de las nubes. El proceso tiene una notable variabilidad diaria y estacional, alcanzando su máxima intensidad en las épocas calurosas de verano y por la tarde que es cuando la troposfera está más fría. El lugar donde se producen estos choques de frentes es en las cadenas montañosas. Otra condición necesaria es que debe de haber abundante suministro de vapor de agua y vientos fuertes en el límite superior de la tropopausa.
Ahora nos adentramos en esta primera fase de formación o cumulo desde un punto de vista micro ya que hasta ahora lo hemos visto desde el punto de vista macro. Como todos sabemos el vapor de agua, uno de los ingredientes de estas formaciones, este compuesto por multitud de gotitas de agua en suspensión. Estas gotitas se transforman en cristales de hielo cuando la temperatura es de 0º, todavía no caen a la tierra porque los sostienen las ráfagas ascendentes. Los cristales se van uniendo entre si aumentando de tamaño hasta que llegan a la parte superior de la nube y es cuando termina la primera fase, a unos 8000-9000 metros de altitud.
2. Fase dos o de madurez. Se inicia con las primeras lluvias y es la de mayor actividad y turbulencia de la tormenta. La nube sigue creciendo hacia arriba, a velocidades que sobrepasan en niveles altos los 30 m/s, creando imponentes cumulonimbos de color blanco brillante en la parte superior “chantilly” pero de amenazador gris plomizo en la base. El peso de las partículas de hielo y gotas de agua supera ahora la fuerza que las mantiene en suspensión y precipitan torrencialmente, en forma de lluvia o granizo, acompañados de truenos y relámpagos y corrientes de aire descendentes provocadas por el efecto de arrastre de los granos de hielo y agua al caer. En el centro de la columna, asociados a estas corrientes se producen los aguaceros y granizos mas intensos provocado por la bajada de la temperatura y aumento de la presión, es decir, se produce una contracción negativa (frio) de la columna que absorbe energía calorífica de alrededor para equilibrar el sistema. En las zonas externas la temperatura es algo mas elevada por lo tanto la precipitación es en forma de lluvia. En esta fase el cumulo ha crecido de volumen y altitud llegando a 12000 metros de altitud, pero el núcleo se ha condensado. Cuando toca techo, es decir, el limite de la tropopausa la nube se aplana porque la siguiente capa estratosfera posee otros parámetros meteorológicos de densidad diferentes a la tropopausa que hace que la columna no pueda ascender más, este crece de diámetro y los vientos de la tropopausa la desplazan de manera horizontal formando el famoso “yunque”.
3. La última fase es llamada fase de disipación y tiene lugar cuando las corrientes descendentes predominan sobre las ascendentes y se interrumpe el suministro de aire caliente y húmedo que alimenta la tormenta. A medida que la célula pierde humedad, disminuye el aporte de energía de calor latente, y gradualmente predominan las rachas descendentes. En este momento entonces la precipitación se debilita progresivamente y con lo cual la nube se desvanece, permaneciendo las nubes altas y el yunque.
Con esto acaba el análisis del día. A continuación se plasman dos fotografías realizadas en un margen temporal de minutos. En ellos se visualiza la misma nube avanzando en tamaño y cargándose de vapor de agua energía eléctrica.
Para una finalidad didáctica de describe de manera visual todo lo comentado anteriormente.
Como extra se muestra como acabo el día con esta espectacular imagen de la tormenta que venía después. Durante mas de una hora se descargo una cantidad enorme de rayos tipo aire - aire (hasta mas de 1000 rayos). y esto de rayo aire-aire que es? esa respuesta y otras se explicaran en las próximas entradas!!!
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Fuentes:
Climatología; José M. Cuadrat, María Fernanda Pita; Ed. Cátedra; 4° Edición 2006; ISBN. 84-376-1531-3
El libro del tiempo; Manuel Rogaría; Ed. Planeta;1° Edición 2013; ISBN. 978-84-9892-548-7
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