Meteorología Universidad Nacional de Cajamarca Presentación El presente trabajo monográfico ah sido realizado con la más completa, precisa y actualizada información de los aspectos generales de Familia de Nubes, que es un tema de particular importancia en el campo de la Meteorología. El trabajo monográfico está dirigido primordialmente a los estudiantes de ingeniería, en la ampliación de sus conocimientos y aplicación en su formación profesional. INGENIERÍA HIDRÁULICA Página 1
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Meteorología Universidad Nacional de Cajamarca
Presentación
El presente trabajo monográfico ah sido realizado con la más
completa, precisa y actualizada información de los aspectos generales
de Familia de Nubes, que es un tema de particular importancia en el
campo de la Meteorología. El trabajo monográfico está dirigido
primordialmente a los estudiantes de ingeniería, en la ampliación de sus
conocimientos y aplicación en su formación profesional.
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Dedicatoria
Nuestro trabajo monográfico lo
dedicamos a nuestros padres; a quienes
les debemos todo lo que tenemos en
esta vida.
A Dios, ya que gracias a Él,
tenemos esos padres maravillosos, los
cuales nos apoyan en nuestras derrotas
y celebran nuestros triunfos.
A nuestro profesor Ing. Julio
Urbiola del Carpio, quien es nuestros
guía en el aprendizaje del curso de
Meteorología, dándonos los últimos
conocimientos para nuestro buen
desenvolvimiento en la formación de
nuestra vida profesional.
INDICE
INTRODUCCIÓN 05
OBJETIVOS 05
MARCO TEÓRICO 06
La Condensación 07
Familia de Nubes 08
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Nubes Altas 09
Cirrus 09
Cirrostratus 10
Cirrocúmulus 11
Nubes Medias 11
Altostratus 11
Altocúmulus 14
Nubes Bajas 15
Stratus 15
Stratocumulus 16
Nimbostratus 17
Nubes de Desarrollo Vertical 19
Cumulus 19
Cumulininmbus 21
Efecto Fhoen 22
CONCLUSIONES 24
GLOSARIO 25
PROCESO 26
RECOMENDACIONES 26
BIBLIOGRAFÍA 26
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INTRODUCCIÓN
El estudio de los procesos atmosféricos, que incluye la condensación de la
humedad, el desarrollo de pequeñas gotas en las nubes, y la aparición de
precipitaciones, recibe el nombre de física de las nubes. Debido a la importancia
económica de la lluvia y la nieve, esta disciplina ha tenido gran interés en años
recientes.
El crecimiento de las gotas de agua de las nubes y la aparición de
precipitaciones son procesos complejos que no se conocen lo bastante. Ciertos
trabajos teóricos sugieren que la precipitación de las gotas de las nubes se ve
favorecida por la presencia de diminutos cristales de hielo.
Dado que las temperaturas en muchas nubes de baja altitud que producen
precipitaciones apreciables, son siempre superiores al punto de congelación,
parece razonable afirmar que existen también otros procesos importantes. Se ha
propuesto el crecimiento de las gotas por colisión y coalescencia como otro
mecanismo responsable del proceso.
OBJETIVOS:
A. Objetivo General:
Conocer a las nubes.
B. Objetivos Específicos.
Conocer la clasificación y tipos de nubes.
Aprender cómo se forman las nubes.
Reconocer los tipos de nubes y así poder predecir el tiempo
atmosférico.
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MARCO TEÓRICO
NUBES
Las principales y más importantes formas de condensación son las nubes, a las
que se ha llamado acertadamente «documentos escritos de la atmósfera», porque
son los mejores exponentes de los procesos de intercambio de calor y humedad
entre la tierra y el aire, además de informar de las condiciones que prevalecen en
cada momento en la atmósfera. Casi todas las nubes son consecuencia de los
cambios de temperatura y humedad que tienen lugar en el seno de una masa de
aire ascendente al enfriarse adiabáticamente, y consisten en masas densas de
minúsculas gotas de agua o finos cristales de hielo flotando en el aire, de
diámetros comprendidos entre 5 y 25 um, cuyo número varía de ordinario entre
varias decenas y algunas centenas por cm.
Definición:
Una nube es un conjunto o asociación, grande o pequeña, de gotitas de agua,
aunque muchas veces también lo es de gotas de agua y de cristales de hielo. La
masa que forman se distingue a simple vista, suspendida en el aire, y es producto
de un gran proceso de condensación. Estas masas se presentan con los más
variados colores, aspectos y dimensiones, según las altitudes en que aparecen y
las características particulares de la condensación.
El tamaño de las gotitas que integran una nube varía desde unos pocos micrones
hasta 100 micrones. Estas pequeñas gotas, al principio son casi esféricas,
dependiendo su crecimiento del calibre y composición del núcleo de condensación,
así como de la humedad del aire. Cuando las gotitas se hacen mayores, pierden su
forma esférica y toman la clásica de pera, con la que casi siempre se las
representa. Cuando llega el momento en que ya no pueden sostenerse en la
atmósfera inician el camino hacia tierra.
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La Condensación:
Cuando una masa de aire alcanza el punto de rocío, comienza la condensación del
vapor de agua de la atmósfera en forma de gotitas. La temperatura del aire a la cual
se produce este proceso se conoce como temperatura de punto de rocío, que
depende del grado de humedad, de la presión y de la temperatura del aire.
Las causas de la condensación pueden ser de diversos tipos: enfriamiento por
radiación, enfriamiento por advección, mezcla de masas de aire y enfriamiento por
expansión adiabática, siendo este último el que provoca la formación de masas
nubosas de mayor cantidad.
La condensación es más fácil sobre núcleos grandes que tengan cierta afinidad por
el agua, como las partículas de sal, por ejemplo. En estos casos, el vapor de agua
puede empezar a condensarse con una humedad relativa del 75%, que es un
coeficiente bajo. Cuando la humedad relativa es mayor, los corpúsculos pequeños
también llegan a ser activos, aunque no tengan afinidad por el agua.
Hasta que no se alcanza una humedad relativa del 100%, las gotitas formadas
tienden a evaporarse. Por encima de este nivel aumentan muy rápidamente de
tamaño, denominándose nivel crítico de sobresaturación al límite en que las gotas
están a punto de crecer.
A medida de que las gotitas se hacen más grandes tienden a caer a tierra, atraídas
por la fuerza de gravedad. Al principio, debido a su diminuto tamaño, las corrientes
ascendentes de aire las llevan hacia arriba. Incluso en el caso de que logren caer,
se evaporan a causa de las capas de aire más calientes próximas al suelo.
La única oportunidad de sobrevivir que tienen las gotitas primitivas es chocar unas
con otras, incrementando así su volumen, hasta el punto que, debido a su peso, ni
las corrientes de aire ascendentes ni la evaporación puedan detener su caída al
suelo, ya sea en forma de lluvia, nieve o granizo.
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Familia de Nubes:
Las nubes se dividen en cuatro familias principales según su altura: nubes altas,
nubes medias, nubes bajas y nubes de desarrollo vertical; estas últimas se pueden
extender a lo largo de todas las alturas.
Estas cuatro divisiones pueden subdividirse en género, especie y variedad,
describiendo en detalle el aspecto y el modo de formación de las nubes. Se
distinguen más de cien tipos de nubes diferentes. A continuación se describen sólo
las familias principales y los géneros más importantes.
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a) Nubes Altas.- Son las que se localizan en el llamado nivel o piso superior,
que para las latitudes medias es el comprendido entre 6 y 13 km.
1. Cirrus (Ci)
Nubes separadas, en forma de flamentos blancos y delicados, de aspecto fibroso o
sedoso, o ambas cosas a la vez, y formadas por cristales de hielo que le dan su
peculiar aspecto.
Según Ing. Ricardo Toscano:
Tienen una altura comprendida entre 7 y 12 km.
En las regiones tropicales son más grandes llegando a los 15 km.
Compuestas por cristalitos de hielo o nieve, a una temperatura inferior a -
40°C.
A causa de su peso son nubes descendentes y caminan con velocidades de
30 a 150 km/h.
Un cirrus que desciende bruscamente produce granizo.
Los cirrus cuando están desprendidos y aislados de los cirrustratos o
altostratos indican buen tiempo, mientras que cuando están conectados con
estos, presagian mal tiempo.
Los cirrus apenas amortiguan el sol y a la salida y puesta de este se tiñen de
rojo.
No producen sombra. Aparecen como mechones aislados y como líneas que
cruzan el cielo azul (como plumas, ganchos, etc).
Los clasifica en cuatro variedades:
Cirrus Filosus.- Sin mechones ni ganchos y sin que se confundan sus partes.
Cirrus Oncinus.- En forma de coma, cuya parte superior termina en un pequeño
mechón o punta.
Cirrus Densus.- Cuando su espesor las hace aparecer como nubes bajas.
Cirrus Northus.- Formadas por el desarrollo vertical de los cumulunimbus y
compuestos de las partes heladas de otras nubes.
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Cirros
2. Cirrostratus (Cs)
Género de nubes en forma de velo blanquesino y transparente, de estructura fibrosa
o lisa, que cubren de modo total o parcial el cielo. Generalmente dan lugar a los
fenómenos de tipo halo.
Según Ing. Ricardo Toscano:
Es una nube extensa de cristalitos de hielo de apariencia lechosa, que forma
halos al paso del sol o de la luna.
Está formada por fuertes corrientes ascendentes ciclónicas y su altura varía
entre 6 y 13km.
Son originadas por convección como los cirrus y frecuentemente dan indicios
de que se aproxima un ciclón.
Los clasifica en dos variedades:
Cirrustratus Nebulosus.- Velo muy uniforme, a veces muy delgado y difícilmente
perceptible mientras que otras es muy densa y con halos.
Cirrustratos Filosus.- Velo blanco fibroso que se parece a una capa de cirrus
densus, de la que puede originarse.
Cirrostratos
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3. Cirrocumulus (Cc)
Género de nubes blanco, manto o capa delgada de nubes blancas sin sombras
propias, compuesto de elementos muy pequeños en forma de risos, gránulos,
ondas, mezclados o separados, dispuestos más o menos regularmente (a veces
según bandas que cruzan el cielo dándole el aspecto de “cielo aborregado”), y de
anchura aparente inferior a un grado. Es el género de nubes menos frecuente y
suele producirse a partir de la degeneración de cirros originales o cirrostratos, con
los que aparecen asociados.
Según Ing. Ricardo Toscano:
Están formadas por pequeñas y redondas masas, de aspecto muy blanco
como copos de algodón.
Forman grupos o filas.
Pueden llegar a una altura de 12 km, pero también se han observado a 6km.
Presentan aspecto ondulado de oleaje del mar.
Son nubes de cristales de hielo que al descender pierden su blancura,
pasando del estado sólido al líquido.
Frecuentemente los cirrostratus y los cirrus se transforman en cirrucumulos.
Cirrocómulus
b) Nubes Medias.- Están en el nivel intermedio, a una altura de 2 a 7 km.
1. Altostratus (As)
Manto o capa nubosa, grisácea o azulada, de aspecto estriado, fibroso o uniforme,
que cubre el cielo total o parcialmente, presentando partes delgadas que permiten
ver vagamente el sol, como a través de un vidrio deslustrado. Este género no da
lugar a fenómenos de halo.
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Según Ing. Ricardo Toscano:
Son grandes masas de estructura compacta, a veces ligeramente azulosas.
Generalmente el sol y la luna pueden ser vistos a través de estas nubes.
No presentan halos por la falta de cristales de hielo, pero si pueden formar
una corona alrededor del sol o de la luna.
IMPORTANTE: la diferencia entre halo y corona consiste en que en el halo,
la parte inferior es roja y la exterior es azul, mientras que en la corona los
colores están invertidos. Además el halo puede estar a 22° del sol o de la
luna, mientras que la corona está a menos distancia.
Corona Halo
Están situadas por lo general a media altura entre la tierra y los cirrus, en
latitudes medias pueden producir lluvias o algo de nieve.
Se distinguen de los nimbostratus en que son menos obscuras y densas y en
que no ocultan al sol.
Se confunden a veces con los cirrostratos, pero se distinguen por no ser de
aspecto fibroso.
Frecuentemente preceden las depresiones barométricas y el mal tiempo.
Su altura media es de 4km.
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Pueden ser originados por la expansión de la parte superior de los cumulus,
por la entrada de aire caliente en capas de aire frio por precipitaciones
procedentes de los alto cúmulus, etc.
En general no hay precipitaciones de lluvia o nieve en los altostratus; si esto
sucede se debe a la transformación de estas nubes en nimbostratus.
Altostratos
Los clasifica en tres subgéneros:
Altostratus Translucidos.- Se asemeja a un cirrostratus espeso, el sol y la luna se
ven como a través de un vidrio despulido.
Altostratus Opacus.- Capa opaca de altostratus de espesor variable que puede
ocultar enteramente al sol en ciertas partes.
Altostratus Precipitans.- Del cual caen lluvias ligeras o nevadas, continuas o
intermitentes. Esta precipitación puede no llegar al suelo (virga).
Virga
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2. Altocumulus (Ac)
Manto o capa de nubes blancas o grises o de ambas tonalidades a la vez, con
sombras propias, y compuesto por láminas, masas redondeadas, rodillos, etc., que
pueden estar soldadas o no, y de aspecto a veces parcialmente fibroso o difuso. La
mayor parte de sus elementos pequeños regularmente dispuestos suelen presentar
una anchura aparente de 1 a 5 grados.
Según Ing. Ricardo Toscano:
Son nubes grandes que forman grupos o dan el aspecto de líneas estrechas
onduladas y paralelas.
Se cree que su origen son cirrus descendentes.
Su estado es intermedio entre el hielo y el agua, y a veces cubren gran
extensión del cielo.
Se parecen a los cirrocumulus en lo aborregado, pero se distinguen de ellos
por el mayor tamaño de sus elementos y por no estar mezclados con los
cirrus, así como por ser mayores sus sombras.
Cuando sus bordes pasan por el sol se forma una corona de color rojo en el
exterior y verde en su interior.
Su humedad parece ser debida a la evaporación procedente de los cúmulos.
A veces se erizan sus bordes, sin tomar la forma circular de las coronas,
tienen sombras propias lo que ayuda a distinguirlas de los cirrocumulus.
Se distinguen de los cirrocumulus en que no se conectan con cirrus o
cirrostratus; y en que no proceden de la evolución de estos.
Los clasifica en dos subgéneros:
Altocumulus Translúcidos.- Su color es cambiante de un elemento a otro (del
blanco al gris) y también su espesor. La transparencia también varía de un
elemento a otro.
Altocumulus Opacus.- Elementos obscuros y más o menos irregulares sin
transparencia.
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Altocúmulos
c) Nubes Bajas.- Son las situadas en el nivel o piso inferior, cuya altitud no
sobrepasa los 2 km.
1. Stratus (St)
Capa nubosa gris y uniforme, sin forma particular ni estructura, que por lo general
cubre completamente el cielo. En estas nubes no se presenta el fenómeno de halo,
salvo de manera eventual a muy bajas temperaturas.
Según Ing. Ricardo Toscano:
Se asemejan a las nieblas por su tenuidad y falta de detalles y se elevan a
cerca de 1km de altura.
Capas extensas que no producen lluvias ni reposan sobre el suelo.
Se les ve flotar a menudo sobre los flancos de las montañas y a veces no
son sino nieblas que se elevan a alguna altura.
Los stratus suelen presentarse en el invierno cuando el tiempo está tranquilo
y la presión es fuerte.
Stratus
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2. Stratucumulus (Sc)
Manto o capa de nubes grises o blancas, o de ambos tonos al mismo tiempo, que
presentan casi siempre partes obscuras, y que tienen formas de pesados rodillos o
masas globulares alargadas, de aspecto no fibroso y dispuestas según grandes
largas bandas paralelas que cubren todo o gran parte del cielo. Casi todos los
elementos pequeños regularmente dispuestos suelen presentar una anchura
aparente superior a 5 grados.
Este género procede a menudo del aplanamiento de otras nubes
cumuliformes, dispuestas a veces en bandas, o pueden formarse a partir de la
existencia de altocumulus.
Según Ing. Ricardo Toscano:
Tienen un aspecto ondulado, sobretodo en invierno.
A veces tienen poco espesor y se puede ver el cielo azul a través de ellos.
Se distinguen de los nimbostratus en que su aspecto es forma de rodillos o
balas. Se les confunde a veces con los altocúmulus.
Su altura no pasa por lo regular de 2 km., y sus bases son planas.
Son formadas por convección vertical.
Estratocúmulos
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3. Nimbostratus (Ns)
Nubes densas, de color gris oscuro, cuyo aspecto se hace difuso por la caída más o
menos continua de precipitación, que en la mayoría de las ocasiones alcanza el
suelo. El notable espesor en todas sus partes oculta la visión del Sol. Con
frecuencia en la parte inferior de las mismas se observan fragmentos o retasos de
nubes de poca extensión y forma irregular (son los llamados fractostratus o
fractocúmulus, también conocidas como nubes errantes), con los que suelen
mezclarse.
Según Ing. Ricardo Toscano:
A través de los intersticios que presentan estas nubes se ven altostratus, los
cuales, según se cree son necesarios para que se produzcan las
precipitaciones.
Su altura es más o menos de 1 km.
Se distinguen fácilmente por su color obscuro y por su espesor y formas
desgarradas.
Se ven iluminadas como si la luz estuviera en el interior de ellas.
Cuando producen precipitaciones es en forma de lluvia o nieve continuas.
La bases difusa y tiene aspecto húmedo (virga) cuando la precipitación no
llega al suelo.
Una capa de altostratus adquiere espesor y densidad hasta que se convierte
en una cada de nimbostratus. Es raro que una capa de nimbostratus llegue a
formarse por la evolución de un stratocómulus.
Cuando hay formaciones de fractocúmulos o fractostratos generalmente hay
presencia de lluvias.
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Nimbostratos
d) Nubes de Desarrollo Vertical.- Son las relacionadas con fuertes ascensos
verticales del aire que favorecen la extensión de las nubes desde la
proximidad del suelo hasta grandes alturas. Al existir mayor cantidad de agua
en los niveles bajos de la atmósfera que en las capas superiores, es evidente
que cuanto más alta se encuentre la nube, tanto menos densa y más fina o
tenue será ésta.
Cúmulos Cúmulos cumulonimbus
1. Cumulus (Cu)
Nubes separadas, por lo general densas, y de contornos bien delimitados, que
se desarrollan verticalmente en forma de exuberancias, cúpulas o torres, en las
que la protuberosa región superior recuerda con frecuencia a una coliflor. Las
partes de estas nubes iluminadas por el sol son, por lo general, de un blanco
brillante; y su base, algo oscura, forma una línea casi perfectamente horizontal
que corresponde al nivel del punto de rocío, en ocaciones los cúmulos aparecen