CumulonimboCumulunimbus
Cumulonimbo con pileus
AbreviaturaCbSímbolo
AltitudPor debajo de 2 km y hasta 11 km¿Nube de precipitación?Lluvias intensas y tormentas eléctricas¿Contiene hielo?Sí
Artículo principal:
Nube
Los cumulonimbus o cumulonimbos son nubes de gran desarrollo vertical, internamente formadas por una columna de aire cálido y húmedo que se eleva en forma de espiral rotatoria. Su base suele encontrarse a menos de 2 km de altura mientras que la cima puede alcanzar unos 11 a 12 km de altitud. Cuando están plenamente desarrollados adoptan una forma de yunque con la punta hacia atrás con respecto a la dirección del desplazamiento de la tormenta, es decir, a sotavento.
Estas nubes suelen producir precipitaciones intensas y tormentas eléctricas, especialmente cuando ya están plenamente desarrolladas. Se abrevia Cb. Su símbolo es 
.
El cumulonimbus es un tipo de nube de desarrollo alto, denso, con tormenta y mal tiempo. Se pueden formar aisladamente, en grupos, o a lo largo de un frente frío en una línea de inestabilidad. Los cumulonimbus se originan de las nubes del tipo cúmulus.
La cima de cumulonimbus suele ser lisa o con estrías, y casi siempre aplastada. Por debajo de la base, muy oscura, aparecen nubes bajas, rasgadas y lluvias. En la escala ascendente de desarrollo de las nubes, la cumulonimbus se forma luego de las cumulus congestus.[1]
Formación de los cumulonimbos
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Para su formación se necesita la concurrencia de tres factores:
- Mucha humedad en el ambiente.
- Una masa inestable de aire caliente.
- Una fuente de energía para subir rápidamente esa masa caliente y húmeda. Este movimiento ascendente es provocado por el aire frío que, al ser más pesado y denso, se introduce como una cuña girando en sentido horario y levantando al aire caliente y húmedo que se convierte rápidamente en un tobogán nuboso ascendente que gira en sentido antihorario y se va extendiendo en forma de yunque cuya parte más prominente se va quedando atrás, con relación a la dirección general del viento.
Los lugares típicos de gran formación de estas nubes se encuentran, en las zonas templadas, alrededor de una línea de frente frío, cerca de los océanos (donde la brisa marina puede proveer energía a la tormenta, o en montañas en las laderas de barlovento donde el viento se ve forzado a elevarse ocasionando que el aire más caliente (menos denso) ascienda dando origen a fuertes precipitaciones y tormentas. Los cumulonimbos sirven para equilibrar, dentro de la zona intertropical, las pequeñas áreas de inestabilidad que se originan por la insolación. Siempre generan su propia energía por la acumulación de calor en un área mucho más extendida que la propia base del cumulonimbo.
La inestabilidad entre las ráfagas en ascenso (con humedad y nubes) y las ráfagas en descenso (aire frío y seco) produce cargas de electricidad estática que se van acumulando en el cumulonimbus. La descarga de esta electricidad causa el relámpago y el trueno.
Desde fines de primavera hasta comienzos del otoño, el cumulonimbus tiene más oportunidades de formarse, debido al calor acumulado en el suelo por la insolación. Por supuesto, que hará falta un frente frío para que el aire caliente ascendente sea aún más empujado por la irrupción rápida de las masas inferiores de aire frío. Hasta un momento llamado «prefrente», donde parecería que el aire caliente en demasía es «cortado como una navaja» por el aire frío. Esto puede ocurrir en cualquier época del año, como lo demuestran las tormentas que pueden ocurrir en conjunto con tormentas de nieve en invierno.
Categorización de cumulonimbus
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Se listan en 9 tipos de nubes. Debido a su apariencia fofa y agradable, ha dado origen a la expresión placentera «de nube clase nueve.»:
Cumulonimbus calvus
Cumulonimbus capillatus
Cumulonimbus praecipitatio
Cumulonimbus virga
Cumulonimbus pannus
Cumulonimbus incus
Cumulonimbus mammatus
Cumulonimbus pileus
Cumulomimbus velum
Cumulonimbus arcus
Cumulonimbus tuba
Apariencia
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La base de un cumulonimbus puede tener más de 10 km horizontales, y estar ocupando medias y bajas altitudes:desde una altitud de alrededor de 3 a 4 km, y el pico llegar a 23 km en casos extremos. Normalmente, llegan a altitudes mucho más bajas.
El cumulonimbus suele caracterizarse por una zona chata, y otra tipo yunque (el domo de yunque), causada por líneas de viento débil que se quedan atrás de la nube por su menor velocidad, tanto como por la inversión de temperatura causada por el aumento de temperaturas arriba de la tropopausa. Esta forma de yunque precede la estructura principal de la nube por mucha distancia.
Cumulonimbus capillatus incus: de forma de yunque.
Efectos
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Rayos y lluvia fuerte como resultado de un cumulonimbo.
Las células de tormenta de cumulonimbus pueden producir lluvias fuertes, particularmente de naturaleza convectiva, e inundación, así como intensos vientos en el frente según el sentido de su desplazamiento. Muchas células de tormenta cesan en no más de 20 minutos, cuando la precipitación causa más descensos que ascensos, haciendo cesar su energía que se disipa. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la duración de una tormenta generada por un cumulonimbus está en relación directa al diámetro del mismo, de la misma forma que sucede con cualquier depresión ciclónica: un tornado, que tiene un diámetro reducido dura apenas unos minutos mientras que un huracán puede durar varios días y hasta semanas. Si hay suficiente energía solar en la atmósfera —un día de intenso calor en verano—, la humedad de la célula de tormenta puede evaporarse rápidamente, resultando en una nueva célula formándose a pocos km del núcleo original. Esto puede causar tormentas que duren muchas horas.
Los cumulonimbus tienen fuertes corrientes de convección, con fortísimos e impredecibles vientos, particularmente en los planos de ascensos y descensos verticales. Esto puede ser extremadamente peligroso para las aeronaves. Naves pequeñas a hélice no deben atravesarlas, sino circundarlas; jets más grandes que vuelan más alto que aquellas también deben tratar de circundarlas. Como suelen contar con radar meteorológico y medidor de viento, las detectan y les da una guía para pasar por el costado, y aún si debieran sortearlas, por ej. en el proceso de comienzo de aterrizar.
La convección de masas de aire pueden formar mesociclones, causando granizadas y tornados.
Ejemplos
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Véase también
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Referencias
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Enlaces externos
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La nube más grande y poderosa que podemos contemplar en la atmósfera es el cumulonimbus o cumulonimbos. Con este nombre se conoce a las grandes nubes de tormenta y de crecimiento vertical que se desarrollan entre los 18 y los 20 kilómetros de altura. Son tan enormes como amenazadoras; su presencia está asociada en EEUU a tornados, impresionantes granizadas o inundaciones.
(Vía Pixabay)
Su propia denominación compuesta (cúmulos+nimbos) nos dice mucho de estas formaciones. Su aparición nos avisa de inminentes cambios en el tiempo. Pueden desarrollarse en un día de verano, con sol, para acabar dejando una fuerte tormenta con granizo e inundaciones, o llegar junto a una borrasca después de un sistema frontal y descargar lluvia en forma de chubascos y chubascos tormentosos.
(Vía Pixabay)
Para que el cumulonimbus sea posible se necesitan masas de aire con distinta temperatura y humedad porque evolucionan gracias a un proceso de convección. Es decir, que haya corrientes de aire cálido y frío que asciendan y desciendan de manera brusca dentro de la nube y que las hagan crecer hasta tamaños gigantescos.
(Vía Pixabay)
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Incluso pueden unirse unas con otras y formar las famosas supercélulas, que no garantizan lluvia torrencial pero sí mucha actividad eléctrica, granizo, viento racheado muy fuerte y oscuridad en el cielo.
(Vía Pixabay)
Así que cuando veas en el horizonte este tipo de nubes, un consejo: busca resguardo…
No me canso de decirlo: me gustan las nubes. Ya les he hablado sobre cómo se forman y clasifican, sobre las nubes lenticulares, las nubes morning glory y las nubes noctilucentes. Todas tienen sus peculiaridades que las hacen impresionantes, pero hay una nube en particular que hasta ahora solo he mencionado discretamente, sin darle el honor que de verdad merece. Me refiero al rey de las nubes: El poderoso cumulonimbus.
Huracanes, tornados, tormentas eléctricas, lluvias torrenciales y tormentas de granizo son algunos de los climas en los que podemos una cumulonimbus. Se caracterizan por ser las nubes con los desarrollos verticales más notables, alcanzando alturas de hasta 20 kilómetros, es decir ¡más de 2 montes Everest! Se estima que las cumulonimbus pueden contener tanta energía como 10 bombas de Hiroshima. ¿Ven por qué son el rey de los cielos?
Lo que da vida a una cumulonimbus y la razón por la que alcanza esos tamaños monstruosos, son las fuertes corrientes de aire ascendente que hay en su interior. Estas corrientes se producen gracias a toda el agua que está condensando, pues pasar del estado gaseoso (poco ordenado) al estado líquido (más ordenado) requiere liberación de calor. Los físicos llamamos a ese calor “calor latente”. Cada gotita aporta una cantidad de calor muy pequeña, sin embargo al sumar la contribución de todas las gotas, se obtiene suficiente calor como para crear corrientes que viajan entre los 40 y 120 km/h. Bien dicen que la unión hace la fuerza. (Por esa razón los aviones evitan entrar a toda costa en nubes cumulonimbus)
Sabiendo esto, podemos entender fácilmente las tres condiciones que favorecen el crecimiento y desarrollo de una cumulonimbus:
1 Primero, se necesita que el aire contenga mucha humedad; cuanta más mejor. De esta forma hay más condensación, más calor liberado y por tanto corrientes ascendentes más fuertes.
2 No queremos que nada detenga esas corrientes verticales que son el corazón de la nube, sin embargo en las partes más altas se empieza a formar hielo y granizo deseoso de caer a tierra. Es por eso que en segundo lugar es bueno que en los alrededores haya viento horizontal que incline la nube. Así, el hielo y granizo puede caer en un lado de la nube, sin afectar las corrientes ascendentes.
De hecho muchas veces estos vientos horizontales hacen que al “morir” una cumulonimbus, nazca otra justo detrás de ella, lista para tomar el poder. Para poderlas diferenciar, los meteorólogos se suelen referir a las cumulonimbus de tormenta como “células”. Una tormenta breve de una sola cumulonimbus se le llama “unicelular”. En regiones tropicales son comunes las tormentas “multicelulares” y en ocasiones pueden ocurrir tormentas tan grandes y feroces, que se les llama “supercelulares”. Estas últimas se pueden distinguir por una rotación a gran escala.
3 Finalmente en tercer lugar, la temperatura de los alrededores debe caer rápidamente con la altura (a esta condición se le llama “inestabilidad atmosférica”). De esta forma, el aire de las corrientes ascendentes será siempre un poco más caliente que el aire de los alrededores y por tanto seguirá subiendo, sin que nada la detenga. A menos que…
Lo único que puede detener a una cumulonimbus bajo estas condiciones es la tropopausa, que es la región de la atmósfera donde se encuentra el ozono. Como seguramente saben, el ozono nos protege absorbiendo de los rayos ultravioleta provenientes del Sol. Es gracias a esta absorción que la temperatura deja de caer con la altura y por tanto el aire de la cumulonimbus deja de subir.
La tropopausa funciona como una especie de pared, que le da a la cumulonimbus una parte superior que se asemeja al yunque de un herrero capaz de alcanzar extensiones de cientos de kilómetros. A esa parte se le llama “incus” que significa yunque en latín. Debido a las alturas a las que está, no les sorprenderá saber que este yunque está formado principalmente por pequeños cristales de hielo. Muchos consideran que una cumulonimbus solo puede llamarse así cuando ya tiene un yunque formado. Desde luego, para observar bien el yunque es necesario estar alejados de la nube, más o menos a unos 80 kilómetros.
¡Cuántas cosas se pueden decir de una nube! y apenas estamos comenzando. Como buen rey, una cumulonimbus siempre viene acompañada con su corte de nubes. En realidad más que nubes independientes, son nubes accesorio. Son muchas, así solo les mencionaré las más impresionantes.
Comencemos con las arcus que son las nubes que suelen viajar al frente de la cumulonimbus, alimentadas por el aire frio que cae por los lados del rey.
Cuando las corrientes ascendentes son muy fuertes, pueden empujar el aire del ambiente y enfriarlo lo suficiente para condensar otra nube. Esto forma las nubes pileus, que le dan un pequeño velo a la cumulonimbus. Debido a las fuertes corrientes ascendentes, una nube cubierta por una pileus seguramente se transformará en poco tiempo en una poderosa nube de tormenta.
También tenemos las nubes tuba que indican que la cumulonimbus ha decidido crear un tornado
Finalmente las mammatus, que indican una gran inestabilidad en la base del yunque. Tienen forma de mamas (por eso el nombre) y se las suele asociar con tormentas violentas. Debido a la gran altura a la que están se ven pequeñas, pero cada una de estas protuberancias tiene diámetros de entre 1 y 3 kilómetros. Cabe aclarar que las nubes mammatus no solo se forman en el yunque de las cumulonimbus, también es posible observarlas en otras nubes altas como las altocumulus, altostratus o cirrus.
Creo por ahora con esto basta para honrar al rey de las nubes. Sin embargo todavía hay muchas cosas de las que no hemos hablado ¿Qué más ocurre dentro de la nube? ¿Cómo se crean los rayos? ¿Cómo se forma el granizo y el hielo? ¿Qué pasaría si alguien cayera en paracaídas dentro de una cumulonimbus? Todas esas cosas y más… próximamente…
Para hacer esta entrada me basé principalmente en el libro de Gavin Pretor-Pinney “Guía del observador de nubes”. Es un libro muy divertido e interesante, que les recomiendo ampliamente leer. Es un libro que cualquier admirador de las nubes debe leer.
Otras entradas de nubes:
¿Cómo se forman y clasifican las nubes?
Nubes Lenticulares
Nubes Morning Glory
Nubes Noctilucentes
¡Arcoíris de Fuego!
Efecto corona y el fuego de San Telmo
Imágenes
[1] [4] [7] [8] Wikimedia Commons
[2] Sean Heavey. National Geographic
[3] John Caswell Earth Science Picture of the Day
[5] Dennis Olivian Clouds Online
[6] Heather Garland The Cloud Appreciation Society
Muestralo al mundo:
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