Las nubes pueden parecer muy esponjosas en el cielo, pero en realidad, son agua, son colecciones visibles de pequeñas gotas de agua (o cristales de hielo, si hace suficiente frío) que viven en la atmósfera sobre la superficie de la Tierra. Aquí, discutiremos la ciencia de las nubes: Cómo se forman, mueven y cambian de color.
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Formación:
Las nubes se forman cuando una masa de aire se eleva desde la superficie hacia la atmósfera. A medida que la masa asciende, pasa por niveles de presión cada vez más bajos (la presión disminuye con la altura). Recuerde que el aire tiende a moverse de áreas de mayor a menor presión, de modo que a medida que la masa de aire viaja a áreas de menor presión, el aire dentro de él empuja hacia afuera, haciendo que se expanda. Esta expansión utiliza energía térmica y, por lo tanto, enfría la masa de aire. Cuanto más arriba viaja, más se enfría. Cuando su temperatura se enfría a la temperatura de su punto de rocío, el vapor de agua dentro del paquete se condensa en gotas de agua líquida. Estas gotas se acumulan en las superficies de polvo, polen, humo, suciedad y partículas de sal marina llamadas núcleos. (Estos núcleos son higroscópicos, lo que significa que atraen moléculas de agua). Es en este punto, cuando el vapor de agua se condensa y se deposita en los núcleos de condensación, que se forman nubes y se hacen visibles.
Forma:
¿Alguna vez has visto una nube lo suficiente como para ver que se expande hacia afuera, o has mirado hacia otro lado por un momento solo para descubrir que cuando miras hacia atrás, su forma ha cambiado? Si es así, te alegrará saber que no es tu imaginación. Las formas de las nubes cambian constantemente gracias a los procesos de condensación y evaporación.
Después de que se forma una nube, la condensación no se detiene. Es por eso que a veces notamos que las nubes se expanden hacia el cielo vecino. Pero a medida que las corrientes de aire cálido y húmedo continúan aumentando y alimentando la condensación, el aire más seco del ambiente circundante finalmente se infiltra en la columna de aire flotante en un proceso llamado arrastre. Cuando este aire más seco se introduce en el cuerpo de la nube, evapora las gotas de la nube y hace que se disipen partes de la nube.
Movimiento:
Las nubes comienzan en lo alto de la atmósfera porque es donde se crean, pero permanecen suspendidas gracias a las pequeñas partículas que contienen.
Las gotas de agua o los cristales de hielo de una nube son muy pequeños, menos de un micrón (eso es menos de una millonésima parte de un metro). Debido a esto, responden muy lentamente a la gravedad.
Las nubes viajan el viento. Se mueven a la misma velocidad y en la misma dirección que el viento predominante en el nivel de la nube (bajo, medio o alto).
Las nubes de alto nivel se encuentran entre las que se mueven más rápido porque se forman cerca de la parte superior de la troposfera y son empujadas por la corriente en chorro.
Color:
El color de una nube está determinado por la luz que recibe del Sol. (Recuerde que el Sol emite luz blanca, esa luz blanca está compuesta de todos los colores en el espectro visible; rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo, violeta; y que cada color en el espectro visible representa una onda electromagnética de diferente longitud)
El proceso funciona así, a medida que las ondas de luz del Sol atraviesan la atmósfera y las nubes, se encuentran con las gotas de agua individuales que forman una nube. Debido a que las gotas de agua tienen un tamaño similar a la longitud de onda de la luz solar, las gotas dispersan la luz del Sol en un tipo de dispersión conocida como dispersión de Mie en la que se dispersan todas las longitudes de onda de la luz. Debido a que todas las longitudes de onda están dispersas, y juntos todos los colores en el espectro forman luz blanca, vemos nubes blancas.
En el caso de nubes más gruesas, como los estratos, la luz del Sol pasa a través de ellas pero se bloquea. Esto le da a la nube una apariencia grisácea.
