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Nube Cumulus

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Pequeño Cumulus humilis nubes que pueden tener notable desarrollo vertical y los bordes claramente definidos.

Cumulo- significa "montón" o "pila" Latina.[1] Nubes Cumulus a menudo se describen como "hinchada", "algodón-como" o "esponjoso" en apariencia y tienen bases planas. Cumulus nubes, siendo nubes bajas, son generalmente menos de 2.000 m (6.600 pies) en altitud a menos que sean la más vertical cumulus congestus forma. Por ellos mismos, pueden aparecer cúmulos en líneas o en racimos.

Cúmulos a menudo son precursores de otros tipos de nube, tales como cumulonimbus, cuando influenciado por factores de clima como inestabilidad, humedad y gradiente de temperatura. Normalmente, las nubes cumulus producen poca o ninguna precipitación, pero pueden crecer en el rodamiento de precipitación congestus o cumulonimbos. Pueden formar cúmulos de vapor de agua, sobreenfriado gotas de agua o cristales de hielo, dependiendo de la temperatura ambiente. Vienen en muchas diferentes subformularios y generalmente fresco la tierra reflejando la radiación solar entrante. Cúmulos son parte de la categoría más grande de convección libre de nubes cumuliformes, que incluyen las nubes cumulonimbus. El último tipo de género se categoriza a veces por separado como cumulonimbiform debido a su estructura más compleja incluye a menudo una tapa cirriform o yunque.[2] También hay nubes cumuliformes de convección limitada que comprenden estratocúmulos (bajo-étage), altocúmulos (medio-étage) y Cirrocúmulos. (alto-étage).[3] Estos tres últimos tipos de género se clasifican a veces por separado como stratocumuliform.[2]

Contenido

  • 1 Formación
  • 2 Descripción
    • 2.1 Subformularios
  • 3 Pronóstico
  • 4 Efectos sobre el clima
  • 5 Relación con otras nubes
    • 5.1 Nubes cirrocúmulos
    • 5.2 Nubes altocúmulos
    • 5.3 Estratocúmulos
    • 5.4 Nubes cumulonimbos
  • 6 Extraterrestre
  • 7 Véase también
  • 8 Notas
  • 9 Referencias
    • 9.1 Notas al pie
    • 9.2 Bibliografía
  • 10 Acoplamientos externos

Formación

File:Bubbles in the Sky.ogv Reproducir archivos multimedia
Cúmulos, formando sobre la Cuenca del río Congo

Formulario de nubes Cumulus por convección atmosférica como el aire calentado por la superficie comienza a elevarse. Como el aire sube, la temperatura desciende (siguiente la tarifa del lapso), causando la humedad relativa (RH) para levantarse. Si convección alcanza un cierto nivel el derecho alcanza un cien por ciento, y comienza la fase "húmedo-adibática". En este momento sobreviene una regeneración positiva: dado que el derecho está por encima de 100%, vapor de agua se condensa, liberando calor latente, calentamiento del aire y estimular más lejos por convección.

En esta fase, el vapor de agua se condensa en varios núcleos presentes en el aire, formando la nube cumulus. Esto crea la forma hinchada fondo plano característica asociada con nubes cúmulo.[4][5] Depende de la altura de la nube (de la parte inferior para la parte superior) en el perfil de temperatura de la atmósfera y la presencia de cualquier inversiones de.[6] Durante la convección, el aire circundante es arrastrado (mezcla) con la térmica y la masa total de los aumentos del aire ascendente.[7] Lluvia de formas en una nube cumulus a través de un proceso que implica dos etapas no discretos. La primera etapa se produce después de que las gotitas se funden en los diferentes núcleos. Langmuir escribe que la tensión superficial en las gotas de agua proporciona una presión ligeramente más alta en la gota, elevando la presión de vapor por una pequeña cantidad. Los resultados de aumento de la presión en esas gotitas de evaporación y el vapor de agua resultante de condensación en gotas más grandes. Debido al extremadamente pequeño tamaño las evaporación de gotitas de agua, este proceso se convierte en gran parte sin sentido después de que las gotas más grandes han crecido a alrededor de 20 a 30micrómetros, y se apodera de la segunda etapa.[7] En la fase de acreción, la gota de lluvia comienza a caer, y otras gotitas chocan y combinan con él para aumentar el tamaño de la gota de lluvia. Langmuir era capaz de desarrollar una fórmula[Nota 1] que predijo que el radio de la gota crecer ilimitadamente dentro de un período de tiempo discreto.[8]

Descripción

Cúmulos, vistos desde arriba

La densidad del agua líquida dentro de una nube cumulus se ha encontrado con altura por encima de la base en lugar de ser aproximadamente constante a lo largo de la nube nube. En la base de la nube, la concentración fue de 0 gramos de agua líquida por kilogramo de aire. A medida que aumenta la altitud, la concentración aumentó rápidamente a la concentración máxima cerca de la mitad de la nube. La concentración máxima fue encontrada para ser cualquier cosa hasta 1,25 gramos de agua por kilogramo de aire. Lentamente dejó la concentración como la altitud a la altura de la parte superior de la nube, donde inmediatamente bajó a cero otra vez.[9]

Líneas de cúmulos sobre Bretaña

Pueden formar cúmulos en las líneas que se extiende sobre 480 kilómetros (300 millas) largo llamados calles de nube. Estas calles cubierta áreas extensas de la nube y pueden ser continua o roto. Se forma cuando esquileo del viento provoca la circulación horizontal en la atmósfera, produciendo las calles de la nube larga y tubular.[10] Generalmente forman durante sistemas de alta presión, como después de un frente frío.[11]

La altura a la que las formas de la nube depende de la cantidad de humedad en la térmica que se forma la nube. Aire húmedo generalmente resultará en una menor base de nube. En clima templado áreas, la base de las nubes cúmulos generalmente está por debajo de 550 metros (1.800 pies) sobre nivel del suelo, pero pueden ir hasta 2.400 metros (7.900 pies) de altitud. En zonas áridas y montañosas, puede ser la base de la nube por encima de 6.100 m (20.000 pies).[12]

Algunos Cumulus mediocris nubes

Las nubes Cumulus pueden estar compuestas de cristales de hielo, gotas, de agua agua sobreenfriada gotitas, o una mezcla de ellos.[1] La forma de las gotas de agua cuando el vapor de agua se condensa sobre los núcleos, y luego pueden unirse en gotitas más grandes. En las regiones templadas, las bases de nube estudian distancia de 500 a 1500 metros (1.600 a 4.900 pies) sobre el nivel del suelo. Estas nubes eran normalmente por encima de 25 ° C (77 ° F) y la concentración de gotitas varió de 23 a 1300 gotas por centímetro cúbico (380 a 21.300 gotitas por pulgada cúbica). Esta información fue tomada de crecimiento cúmulos aislados que no fueron precipitando.[13] Las gotitas eran muy pequeñas, que van hasta alrededor de 5micrómetros de diámetro. Aunque gotitas más pequeñas pueden haber estado presentes, las medidas no fueron lo suficientemente sensibles para su detección.[14] Las gotitas más pequeñas se encontraron en las porciones más bajas de las nubes, con el porcentaje de gotas grandes (unos 20 a 30 micrómetros) aumentando dramáticamente en las regiones superiores de la nube. La distribución de tamaño de gota fue ligeramente bimodal en la naturaleza, con picos en los tamaños de gota pequeños y grandes y un canal pequeño en la gama de tamaño intermedio. El posición oblicua era más o menos neutral.[15] Además, el tamaño de gota grande aproximadamente es inversamente proporcional a la concentración de gotitas por unidad de volumen de aire.[16] En lugares, cúmulos pueden tener "agujeros" donde hay no hay gotas de agua. Estos pueden ocurrir cuando los vientos rasgan la nube e incorporan el aire ambiental o cuando fuertes corrientes de aire descendentes evaporan el agua.[17][18]

Subformularios

Símbolos del mapa del tiempo de nube baja: incluye étage baja y vertical ascendente de crecimiento.

Vienen de cúmulos en cuatro especies distintas, cumulis humilis, Mediocris, congestus, y Fractus. Estas especies se pueden arreglar en la variedad, radiatus del cúmulo; y puede estar acompañado por hasta siete funciones complementarias, Píleo de Cumulus, velo, Virga, praecipitatio, Arcus, pannus, y tuba.[19][20]

Las especies de Cumulus fractus es desigual en el aspecto y puede formar en el aire como un precursor de cumulus humilis y tipos-especies más grandes de cúmulos; o puede formar en la precipitación como la función complementaria pannus (también llamado misil Scud) que también puede incluir stratus fractus de mal tiempo.[21][22] Cumulus humilis las nubes parecen hinchados formas aplanadas. Cumulus mediocris las nubes parecen similares, exceptuando que tienen un desarrollo vertical. Cumulus congestus las nubes tienen una estructura similar a la coliflor y torre alta en la atmósfera, por lo tanto su "towering cumulus" nombre alternativo.[23] La variedad Radiatus del cúmulo formas en bandas radiales llaman calles de nubes y pueden constar de cualquiera de las cuatro especies de cumulus.[24]

Píleo de cumulus congestus nubes

Características complementarias de Cumulus se ven más comúnmente con el congestus de especies. Virga de Cumulus las nubes son cúmulos produciendo Virga (precipitación que se evapora mientras que alto), y praecipitatio del cúmulo producen precipitación que alcanza la superficie terrestre.[25] Pannus de Cumulus forman nubes ralladas que normalmente aparecen debajo de la nube del cúmulo de padres durante la precipitación. Cumulus arcus las nubes tienen un frente de ráfaga,[26] y tuba de Cumulus las nubes tienen nubes embudo o tornados.[27] Píleo de Cumulus Consulte las nubes cúmulos que han crecido tan rápidamente en cuanto a la formación de la fuerza Píleo en la parte superior de la nube.[28] Velo de Cumulus las nubes tienen un velo de cristal de hielo cada vez más por encima de la nube.[19]

Pronóstico

Cumulus congestus comparada con una nube cumulonimbus en el fondo de nubes

Cumulus humilis las nubes usualmente indican buen tiempo.[23] Cúmulos mediocris son similares, excepto que tienen un desarrollo vertical, que implica que puede crecer en cumulus congestus o incluso nubes cumulonimbos, que pueden producir lluvias, relámpagos, vientos severos, granizo e incluso tornados.[4][23][29] Cumulus congestus las nubes, que aparecen como Torres, se crecen a menudo en cumulonimbus nubes de tormenta. Pueden producir precipitación.[23] Planeador los pilotos a menudo prestar mucha atención a cúmulos, como pueden ser indicadores de crecientes corrientes de aire o térmicas debajo que puede aspirar el plano alto en el cielo, un fenómeno conocido como chupar de nube.[30]

Efectos sobre el clima

Debido a la reflectividad, las nubes enfríen la tierra por unos 12 ° C (22 ° F), un efecto causado en gran parte por estratocúmulos. Sin embargo, al mismo tiempo, calientan la tierra por alrededor de 7 ° C (° F 13) reflejando emite radiación, efecto en gran parte causada por cirros. Esto hace un promedio hacia fuera a una pérdida neta de 5 ° C (9,0 ° F).[31] Cúmulos, por el contrario, tienen un efecto variable sobre el calentamiento de la superficie de la tierra.[32] Cuanto más vertical cumulus congestus Género especie y cumulonimbus, de las nubes crecen alto en la atmósfera, llevando la humedad, que puede conducir a la formación de nubes cirrus. Los investigadores especularon que esto podría producir incluso una regeneración positiva, donde la creciente humedad atmosférica superior más calienta la tierra, dando por resultado un número creciente de cumulus congestus nubes que más humedad en la atmósfera superior.[33]

Relación con otras nubes

Cúmulos son un género de nube étage de baja convección libre junto con el relacionado limitada-convectivo cumuliformes o stratocumuliform estratocúmulos de nube. Estas forman nubes desde el suelo a 2.000 metros (6.600 pies) en todas las latitudes. Estratos están también bajo-étage. En el medio étage son las nubes de alto, que consisten en la Responsabilidadd-convectivo altocúmulos de nubes cumuliformes o stratocumuliform y los Altoestratos de nubes estratiformes. Nubes medio étage forman de 2.000 metros (6.600 pies) a 7.000 metros (23.000 pies) en zonas polares, 7.000 metros (23.000 pies) en zonas templadas y 7.600 metros (24.900 pies) en áreas tropicales. Las nubes alto-étage son todos cirriform, uno de los que, cirrocúmulos, también cumuliformes de convección limitada o stratocumuliform. Las otras nubes en este étage son cirros y cirrostratos. Las nubes alto-étage forman 3.000 a 7.600 metros (9.800 a 24.900 pies) en altas latitudes, 5.000 a 12.000 metros (16.000 a 39.000 pies) en latitudes templadas y 6.100 a 18.000 metros (20.000 a 59.100 pies) en latitudes bajas, tropicales.[12] Cumulonimbos, como cumulus congestus, extienden verticalmente en lugar de permanecer confinados a un étage.[34]

Nubes cirrocúmulos

A large field of cirrocumulus clouds in a blue sky, beginning to merge near the upper left.
Un gran campo de nubes cirrocúmulos
Artículo principal: Nube de cirrocúmulos

Forma de nubes cirrocúmulos en parches[35] y no se proyectan sombras. Comúnmente aparecen en patrones regulares, ondulación[36] o en filas de nubes con áreas claras entre.[37] Cirrocúmulos son, como otros miembros de las categorías cumuliformes y stratocumuliform, formado por convectiva procesos.[38] Importante crecimiento de estos parches indica inestabilidad de la alto-altitud y puede señalar el enfoque de clima más pobre.[39][40] Los cristales de hielo en la parte inferior de las nubes cirrocúmulos tienden a ser en forma de cilindros hexagonales. No son sólidos, pero en cambio tienden a haber caminado embudos provenientes de los extremos. Hacia la parte superior de la nube, estos cristales tienen una tendencia a agruparse.[41] Estas nubes no duran mucho tiempo, y tienden a cambiar en cirrus porque mientras el vapor de agua de depósito en los cristales de hielo, eventualmente empiezan a caer, destruyendo la convección hacia arriba. La nube se disipa luego en cirrus.[42] Las nubes cirrocúmulos vienen en cuatro especies que son comunes a todos los tres tipos de género que tienen limitada-convectivo o stratocumuliform características: stratiformis, lenticularis, castellanus, y micelio de setas.[39] Son iridiscente Cuando el constituyente sobreenfriado gotas de agua son del mismo tamaño.[40]

Nubes altocúmulos

Artículo principal: Nubes altocúmulos

Las nubes altocúmulos son una nube étage media que forma de 2.000 metros (6.600 pies) a 4.000 metros (13.000 pies) en zonas polares, 7.000 metros (23.000 pies) en zonas templadas y 7.600 metros (24.900 pies) en zonas tropicales.[12] Puede tener precipitación y están comúnmente compuestos de una mezcla de cristales de hielo, gotas de agua sobreenfriada y gotas de agua en latitudes templadas. Sin embargo, la concentración de agua líquida casi siempre era significativamente mayor que la concentración de cristales de hielo y la máxima concentración de agua líquida tienden a ser en la parte superior de la nube, mientras que el hielo se concentró en la parte inferior.[43][44] Los cristales de hielo en la base de las nubes altocúmulos y la virga fueron encontrados para ser las dendritas o conglomerados de dendritas mientras agujas y placas residieron más hacia la parte superior.[44] Las nubes altocúmulos se pueden formar mediante convección o a través de la elevación forzada causada por un frente cálido.[45] Porque altocúmulos es un tipo de género de convección limitada, se divide en las mismas cuatro especies como cirrocúmulos.

Estratocúmulos

Artículo principal: Nubes de stratocumulus

Una nube estratocúmulo es otro tipo de nube cumuliformes o stratocumuliform. Como cúmulos, forman en niveles bajos[37] y a través de convección. Sin embargo, a diferencia de los cúmulos, su crecimiento se retarda casi totalmente por una fuerte inversión. Como resultado, aplanan como estratos, dándoles un aspecto de capas. Estas nubes son extremadamente comunes, cubriendo en promedio alrededor de veinte y tres por ciento de los océanos de la tierra y doce por ciento de los continentes de la tierra. Son menos comunes en áreas tropicales y comúnmente forma después de frentes fríos. Además, estratocúmulos reflejan una gran cantidad de luz del sol entrante, produciendo una red efecto de enfriamiento.[46] Estratocúmulos pueden producir llovizna, que estabiliza la nube calentándolo y reduciendo la mezcla turbulenta.[47] Ser una nube de convección limitada, estratocúmulos se dividen en tres especies; stratiformis lenticularis y castellanus, son comunes a los más altos tipos de género stratocumuliform.

Nubes cumulonimbos

Artículo principal: Nube de la cumulonimbus

Las nubes cumulonimbos son la forma final de crecimiento de cúmulos. Se forma cuando cumulus congestus las nubes desarrollan un fuerte corriente ascendente que impulsa sus cimas más altas y más altas en la atmósfera hasta llegar a la tropopausa en 18.000 metros (59.000 pies) de altitud. Las nubes de la cumulonimbus, comúnmente llamado repiquetear, pueden producir fuertes vientos, lluvias torrenciales, relámpagos, frentes de racha, trombas marinas, nubes embudoy tornados. Comúnmente tienen nubes de yunque.[23][34][48]

Extraterrestre

Se han descubierto algunas nubes cumuliformes en la mayoría de los otros planetas del sistema solar. En Marte, la Viking Orbiter detectado las nubes cirrocúmulos y estratocúmulos formando mediante convección principalmente cerca de los casquetes polares.[49] El De prueba de espacio Galileo detectar las nubes de la cumulonimbus enormes cerca de la Gran mancha roja en Júpiter.[50] Nubes cumuliformes también se han detectado en Saturno. En 2008, el Nave espacial Cassini determinó que cúmulos cerca poste del sur de Saturno eran parte de un ciclón de más de 4.000 kilómetros (2.500 millas) de diámetro.[51] El Observatorio de Keck detectado cúmulos blanquecinos en Urano.[52] Como Urano, Neptuno tiene cúmulos de metano.[53] Venus, sin embargo, no parecen tener cúmulos.[54]

Véase también

  • Lista de tipos de nubes

Notas

  1. ^ La fórmula fue , con siendo el tiempo de radio infinito, siendo la viscosidad del aire, siendo el porcentaje fraccional de gotitas de agua acrecentaron por unidad de volumen de aire que la gota cae a través, siendo la concentración de agua en la nube en gramos por metro cúbico, y siendo el radio inicial de la gota.

Referencias

Notas al pie

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Acoplamientos externos

  • Glosario de AMS de la meteorología
  • Time-lapse de la formación de cúmulos

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