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Meteorología · tema 7

Las nubes

33 conceptos96 preguntas27 % de fallo medioLectura: 13 min
En 30 segundos
  • Una nube es agua condensada: gotitas o cristales de hielo en suspensión. El vapor no se ve.
  • Se forma al enfriar aire húmedo, casi siempre al subir: la base está a unos 125 m por °C de diferencia entre temperatura y punto de rocío.
  • Aire estable da capas (St, As, Ns); aire inestable da torres (Cu, Cb).
1

Qué es una nube y dónde empieza

Burbuja de aire en 3DEscala vertical: un tramo de la regla son 500 m · burbuja y nube ampliadas
A la derecha, temperatura y rocío de la burbuja
T − Td
12 °C
Base
1.500 m
Base en pies
4.900 ft
T en la base
9 °C
24 °C
La burbuja sale del campo arado, más caliente que el resto.
12 °C
Más cerca de la temperatura: aire más húmedo.

La burbuja se enfría 1 °C cada 100 m y su punto de rocío solo 0,2 °C: se acercan 0,8 °C cada 100 m. Con 12 °C de diferencia se tocan a 1.500 m (4.900 ft), a 9 °C. Ahí el vapor condensa y empieza la nube.

Nube
Conjunto visible de gotitas de agua, de cristales de hielo o de ambos, suspendidos en el aire. Las gotitas miden centésimas de milímetro.
Vapor de agua
Agua en estado gaseoso mezclada con el aire. Es invisible: la nube no es vapor, es vapor que ya ha condensado.
Núcleos de condensación
Partículas diminutas de sal, polvo o humo sobre las que se condensa el vapor. Sin ellas apenas se forman gotitas.
Punto de rocíoTd
Temperatura a la que hay que enfriar el aire, sin cambiar su vapor, para que se sature y empiece a condensar.
Enfriamiento adiabático
Enfriamiento del aire que sube: encuentra menos presión, se expande y pierde temperatura sin ceder calor al entorno.
Gradiente adiabático seco≈ 1 °C / 100 m
Lo que se enfría el aire no saturado al subir: unos 3 °C cada 1.000 ft.
Nivel de condensación
Altitud a la que el aire que sube alcanza su punto de rocío y condensa. Es la base de la nube.
Por qué pasa

El aire solo puede llevar una cantidad limitada de vapor, y esa cantidad baja con la temperatura. Si el aire húmedo se enfría hasta su punto de rocío, el vapor que sobra se condensa sobre los núcleos de condensación y aparecen gotitas visibles. Casi siempre ese enfriamiento llega al subir: la burbuja se expande y se enfría sin recibir calor.

Mientras no está saturada, la burbuja se enfría 1 °C cada 100 m y su punto de rocío baja unos 0,2 °C: se acercan 0,8 °C cada 100 m. Por eso cada grado de diferencia entre temperatura y rocío en el suelo pone la base unos 125 m más arriba. Dentro de la nube se enfría más despacio, unos 0,6 °C cada 100 m, porque al condensar libera calor. Cómo se compara eso con el aire de alrededor está en Estabilidad atmosférica.

Quédate con
  • Nube = agua condensada: gotitas o cristales. El vapor no se ve.
  • Se forma al enfriar aire húmedo hasta su punto de rocío.
  • Base ≈ 125 m × (T − Td), unos 400 ft por grado.
Ejemplo resuelto
Datos
24 °C en el suelo · punto de rocío 12 °C
Diferencia
24 − 12 = 12 °C
Base
12 × 125 = 1.500 m
En pies
12 × 400 ≈ 4.800 ft (4.900 ft exactos)
Comprobación
Burbuja: 24 − 15 = 9 °C · rocío: 12 − 3 = 9 °C
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Cuatro maneras de enfriar el aire

Cuatro maneras de enfriar el aire en 3DEscala vertical exagerada · en el frente, alturas comprimidas
Cambia el mecanismo abajo
Se enfría por
Subida libre
Base
750 m
Nube
Cúmulos
Precipitación
No
Mecanismo
6 °C
Menos diferencia: aire más húmedo y base más baja.

El sol calienta más el campo arado que el lago. Sobre el campo sube una térmica que se enfría al subir y condensa a 750 m: cúmulos de base plana. Sobre el lago el aire baja y no hay nube.

Convección
Subida del aire que el suelo ha calentado, más ligero que el de alrededor. Lleva calor y humedad hacia arriba.
Térmica
Columna o burbuja de aire caliente que sube por convección. Los cúmulos marcan dónde termina.
Advección
Transporte horizontal de aire, con su temperatura y su humedad, de un sitio a otro.
Frente
Zona de contacto entre dos masas de aire de distinta temperatura. El aire cálido, más ligero, queda encima del frío.
Turbulencia mecánica
Remolinos que crea el viento al rozar con el terreno, los árboles o los edificios.
Nubes de turbulencia
Capa de estratos o estratocúmulos que se forma en el techo de la capa removida por la turbulencia.
Por qué pasa

Para condensar hay que enfriar, y el aire se enfría de cuatro maneras. Sube por sí solo cuando el suelo lo calienta (convección). Lo obliga a subir un frente o una montaña (ascenso forzado; la montaña tiene su propio bloque). Se enfría por debajo al moverse sobre una superficie fría (advección). O lo remueve la turbulencia, y el aire que sube en los remolinos condensa en el techo de la mezcla.

El mecanismo marca la nube. La convección hace nubes sueltas de base plana; el frente, capas extensas y escalonadas; la advección, estratos y nieblas pegados a la superficie; la turbulencia, una capa de estratocúmulos. En todos los casos, cuanto más húmedo es el aire, más baja queda la base.

Quédate con
  • Convección → cúmulos sueltos de base plana.
  • Frente cálido → capas: Ns, As, Cs y Ci.
  • Advección y turbulencia → estratos, nieblas y estratocúmulos bajos.
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Ladera arriba: capa o torre

Ladera arriba en 3DEscala vertical exagerada · torres recortadas: un cumulonimbo llega a 10–12 km
El viento sopla de izquierda a derecha
Base
750 m
Nube
Capa: St, Sc
Precipitación
Llovizna continua
Turbulencia
Moderada
Aire que llega
6 °C
La cresta está a 1.400 m sobre el valle.

El aire estable sube porque la ladera lo obliga y se resiste a seguir subiendo: condensa a 750 m en una capa que tapa la ladera y la cima. A sotavento baja, se calienta y la nube se evapora. Con viento fuerte, el flujo ondula y aparecen lenticulares quietas: el porqué está en El viento.

Barlovento
Lado de la montaña que recibe el viento. Allí el aire sube.
Sotavento
Lado protegido del viento. Allí el aire baja y se calienta.
Nube orográfica
Nube que forma el relieve al obligar al aire a subir: capas pegadas a la ladera, caperuzas sobre la cima y lenticulares.
Nube estratiforme
Nube en capa, extensa y de poco espesor vertical: St, Sc, As y Ns. Propia del aire estable.
Nube cumuliforme
Nube en montones o torres, con desarrollo vertical: Cu y Cb. Propia del aire inestable.
Nube lenticularAc len
Nube con forma de lente, lisa y quieta aunque el viento la atraviese fuerte. Marca las crestas de la onda de montaña.
Por qué pasa

La ladera obliga a subir al aire de barlovento, y al subir se enfría y condensa en su nivel de condensación. Lo que pasa después depende de la estabilidad. El aire estable se resiste a seguir subiendo: la nube se queda en una capa pegada a la ladera, con llovizna y aire tranquilo. El aire inestable, una vez saturado, sigue subiendo solo y levanta torres de cúmulos que pueden acabar en cumulonimbo, con chubascos y turbulencia.

A sotavento el aire baja, se comprime y se calienta, y la nube se evapora: por eso se corta en la cresta. Con viento fuerte y aire estable el flujo ondula aguas abajo y aparecen lenticulares; la onda y el rotor están en El viento. Por qué un aire es estable o inestable, en Estabilidad atmosférica.

Quédate con
  • Aire estable ladera arriba → estratos, llovizna, aire suave.
  • Aire inestable → torres de cúmulos y cumulonimbos, chubascos y turbulencia.
  • Una capa indica estabilidad en su nivel, no en toda la atmósfera.
Altocúmulos lenticulares: nubes lisas en forma de lente sobre una sierra.
Altocúmulos lenticulares a sotavento de una sierra: señal de onda de montaña.NOAA Photo Library · dominio público
Ejemplo resuelto
Datos
Pie de la ladera: 20 °C · rocío 14 °C · cresta a 1.400 m
Base
(20 − 14) × 125 = 750 m sobre el pie
Ladera en nube
De 750 m a la cresta: 650 m tapados
Para el VFR
No se cruza la cresta sin entrar en la nube
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Familias y géneros

Atlas de nubes en 3DAlturas a escala (1 km por tramo) · nubes y avioneta ampliadas
Elige familia y género: la cámara se acerca
Géneros
10
Familias
4
Criterio
Altura base
Pisos
2 y 6 km
Familia

Las nubes se clasifican por la altura de su base: bajas por debajo de 2.000 m, medias entre 2.000 y 6.000 m y altas por encima. Los cúmulos y cumulonimbos tienen la base baja pero crecen hacia arriba: son la familia de desarrollo vertical.

Piso
Franja de altura en la que está la base de la nube: bajo, medio o alto.
Familia
Grupo de géneros con la base en el mismo piso. Se añade una cuarta, la de desarrollo vertical.
Género
Cada uno de los diez tipos básicos de nube, con su nombre y su abreviatura.
Raíces del nombrecirro · estrato · cúmulo · nimbo · alto
Cirro: filamento, alto. Estrato: capa. Cúmulo: montón. Nimbo: con precipitación. Alto: nube media.
Halo22°
Anillo de luz de 22° alrededor del sol o de la luna. Lo forman los cristales de hielo del cirrostrato al refractar la luz. El altostrato no da halo.
Por qué pasa

Las nubes se ordenan por la altura de su base. Por encima de unos 6.000 m hace tanto frío que solo hay cristales de hielo: cirros, cirrocúmulos y cirrostratos, finos y blancos. En el piso medio, entre 2.000 y 6.000 m, están los altocúmulos y los altostratos, con gotitas a menudo subfundidas y cristales. Por debajo de 2.000 m, los estratos, los estratocúmulos y los nimboestratos.

Cúmulos y cumulonimbos tienen la base baja pero crecen varios kilómetros hacia arriba: son la familia de desarrollo vertical. El nombre lo dice casi todo: el nimboestrato es la capa que llueve y el cumulonimbo, el montón que descarga.

Quédate con
  • Se clasifican por la base: bajas hasta 2.000 m, medias hasta 6.000 m, altas encima.
  • Nimbo = precipitación, no desarrollo vertical.
  • El halo es de los cirrostratos: cristales de hielo.
Los diez géneros en el cielo
Cirros: filamentos blancos y curvados en un cielo azul, sobre unos árboles.
Cirros (Ci) · filamentos finosNOAA Photo Library · dominio público
Cirrocúmulos: manto de granitos blancos muy pequeños ordenados en ondas.
Cirrocúmulos (Cc) · granitos sin sombraNOAA Photo Library · dominio público
Cirrostratos: velo blanquecino delante del sol con parte del halo de 22° a su alrededor.
Cirrostratos (Cs) · velo con haloDoggo19292 · Wikimedia Commons · dominio público
Altocúmulos: bancos de rollos grises paralelos que cubren el cielo.
Altocúmulos (Ac) · rollos con sombraRalph F. Kresge, NOAA · dominio público
Altostratos: capa gris uniforme; el sol se ve como un punto borroso, sin halo.
Altostratos (As) · sol de cristal esmeriladoJanne Naukkarinen · Wikimedia Commons · dominio público
Nimboestratos: capa gris oscura y espesa con cortinas de lluvia sobre el horizonte.
Nimboestratos (Ns) · capa oscura que llueveAnRo0002 · Wikimedia Commons · CC0
Estratocúmulos: capa de masas redondeadas grises con huecos más claros.
Estratocúmulos (Sc) · masas grises con huecosLeon Brooks · Wikimedia Commons · dominio público
Estratos: capa baja y lisa que se apoya en la ladera y tapa la cresta de una montaña.
Estratos (St) · capa baja y lisaAbigail Keenan · Wikimedia Commons · CC0
Cúmulos: nubes blancas sueltas de base plana y cima redondeada.
Cúmulos (Cu) · base plana, cima en coliflorNOAA Photo Library · dominio público
Cumulonimbo: torre de nube sobre el mar con la cima extendida en forma de yunque.
Cumulonimbos (Cb) · torre con yunqueNOAA Photo Library · dominio público
GéneroFamiliaBase típicaAspectoQué trae para el piloto
Cirros (Ci)AltasPor encima de 6.000 mFilamentos blancos y finos, como pelo o «colas de caballo».Nada inmediato. Si aumentan y espesan, puede acercarse un frente.
Cirrocúmulos (Cc)AltasPor encima de 6.000 mGranitos blancos muy pequeños, sin sombra, en bancos u ondas.Nada para el ULM. Indican algo de movimiento vertical en altura.
Cirrostratos (Cs)AltasPor encima de 6.000 mVelo blanquecino y transparente. El sol se ve nítido y con halo.Halo. Si el velo espesa y baja, suele llegar un frente cálido.
Altocúmulos (Ac)Medias2.000–6.000 mBancos de masas redondeadas o rollos grises con sombra propia.Gotas subfundidas: engelamiento posible. Lenticulares: onda de montaña.
Altostratos (As)Medias2.000–6.000 mCapa gris o azulada uniforme. El sol se ve como tras un cristal esmerilado, sin halo.Lluvia débil y continua. Engelamiento posible.
Nimboestratos (Ns)BajasPor debajo de 2.000 m; se extiende a varios pisosCapa gris oscura, espesa y sin forma, que tapa el sol.Lluvia o nieve continua, techos bajos, mala visibilidad y engelamiento.
Estratocúmulos (Sc)BajasPor debajo de 2.000 mCapa o bancos de masas redondeadas grises, con huecos de cielo.Llovizna débil. Turbulencia ligera debajo.
Estratos (St)BajasDesde el suelo hasta pocos cientos de metrosCapa gris uniforme y lisa, como una niebla despegada del suelo.Llovizna. Tapa cerros y deja sin referencias visuales.
Cúmulos (Cu)VerticalBaja: ≈ 125 m por cada °C de T − TdMontones blancos de base plana y cima en coliflor.Térmicas y turbulencia debajo. Los grandes pueden pasar a cumulonimbo.
Cumulonimbos (Cb)VerticalBaja; la cima llega a 10–12 kmTorre enorme, oscura por debajo, con la cima en forma de yunque.Tormenta: turbulencia fuerte, cizalladura, granizo, rayos y engelamiento.

Pisos de la clasificación que usa el examen. El Atlas Internacional de Nubes de la OMM, en latitudes medias, da bajas hasta 2 km, medias de 2 a 7 km y altas de 5 a 13 km, y sitúa el Ns en el piso medio porque se extiende por varios.

5

Cómo se disipa una nube

Calentar o secar en 3DLa capa se rompe por trozos al bajar la humedad relativa
Valle con estratos al amanecer
Temperatura
10 °C
Punto de rocío
10 °C
Humedad relativa
100 %
Estado
Saturado
10 °C
Sube con el sol de la mañana o cuando el aire desciende.
10 °C
Baja si entra aire seco: le quitas vapor.

Temperatura y punto de rocío coinciden: humedad relativa del 100 %. El aire no admite más vapor y las gotitas se mantienen. Para que desaparezcan hay que calentar el aire o quitarle vapor.

Humedad relativaHR
Vapor que lleva el aire comparado con el máximo que admite a esa temperatura. Al 100 % está saturado.
Subsidencia
Descenso lento del aire en un anticiclón. Al bajar se comprime, se calienta y deshace las nubes.
Por qué pasa

Una nube solo se mantiene mientras su aire está saturado. Si se calienta (el sol de la mañana, el aire que baja a sotavento o en un anticiclón), puede admitir más vapor. Si se le quita vapor (mezcla con aire seco, lluvia que se lleva el agua), le sobra capacidad. En los dos casos la humedad relativa baja del 100 % y las gotitas se evaporan.

Es el camino inverso a la formación: enfriar y añadir vapor forman la nube; calentar y secar la disipan. Más viento no basta por sí solo: ayuda si trae aire más seco o más cálido.

Quédate con
  • Calentar o quitar vapor → la nube se disipa.
  • Enfriar o añadir vapor → la nube se forma.
  • Más viento no basta: tiene que traer aire más seco o más cálido.
6

Nubes y vuelo VFR

Base baja en 3DAlturas sobre el fondo del valle · avioneta ampliada
Cambia a la vista desde la cabina
Base
1.200 ft
Avión
800 ft
Margen
400 ft
Referencias
Cresta tapada
1.200 ft
Sobre el fondo del valle.
800 ft
Vista

Vas por debajo de la base, pero la nube está a 1.200 ft y la cresta a 1.600 ft: el paso está dentro de la nube. La ruta se cierra: da la vuelta antes de quedarte encajonado en el valle.

Techo
Altura sobre el terreno de la base de la capa de nubes más baja que cubre más de la mitad del cielo, por debajo de 20.000 ft.
Continuidad de referencias visuales
Poder ver el suelo y el horizonte durante todo el trayecto previsto, no solo al salir.
IMC
Condiciones por debajo de los mínimos VMC. Un vuelo VFR no puede entrar en ellas.
Desorientación espacial
Sin referencias exteriores, el oído interno da sensaciones falsas de giro y de actitud. Más en Fisiología del piloto.
Por qué pasa

El VFR se vuela mirando fuera: el suelo para saber dónde estás y el horizonte para mantener la actitud. Una nube quita las dos cosas de golpe. Por debajo de 3.000 ft AMSL o 1.000 ft sobre el terreno, en espacio F y G, basta ir libre de nubes y con la superficie a la vista. Por eso una base que baja es una trampa: obliga a volar más bajo, cerca del terreno y de los obstáculos, y acaba tapando cerros y pasos.

Cada nube trae además su peligro. El cumulonimbo, turbulencia fuerte, cizalladura, granizo y rayos; nimboestratos, altostratos y cúmulos por debajo de 0 °C, engelamiento; estratos y nimboestratos, techos bajos y mala visibilidad; las lenticulares avisan de onda y rotores (El viento). La altitud de la base sobre el mar no es el techo: el techo se mide sobre el terreno (Altimetría).

Quédate con
  • Base que baja → da la vuelta antes de quedar encajonado.
  • Dentro de la nube no hay referencias: es IMC.
  • Cumulonimbo: rodéalo lejos y nunca pases por debajo.
Montañas nevadas con las cumbres cortadas por una capa baja de estratos.
La base baja se come las cumbres: el paso queda dentro de la nube y la ruta se cierra.David Restivo, NPS · Wikimedia Commons · dominio público
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Números que caen

125 m (≈ 400 ft) / °CAltura de la base de una nube convectiva por cada grado de diferencia entre temperatura y punto de rocío.
1 °C / 100 mGradiente adiabático seco (≈ 3 °C / 1.000 ft). El saturado, unos 0,6 °C / 100 m.
2.000 m · 6.000 mLímites entre los pisos bajo, medio y alto (6.500 y 20.000 ft).
10 géneros · 4 familiasAltas, medias, bajas y de desarrollo vertical.
22°Radio del halo que forman los cirrostratos.
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Trampas del examen

Opción incorrecta más elegida en las preguntas del tema · % de fallo real

Error típicoEl aire estable y húmedo que sube por una ladera desarrolla nubes convectivas.
CorrectoForma estratos: el aire estable sube en capa, sin torres.
38 %66 resp.
Error típicoEl cúmulo es una nube media.
CorrectoEs baja: se clasifica por la base, aunque crezca en vertical.
58 %19 resp.
Error típico«Nimbus» significa nube con gran desarrollo vertical.
CorrectoSignifica nube que da precipitación.
62 %13 resp.
Error típicoAire cálido y húmedo sobre aire frío forma cúmulos a baja cota.
CorrectoForma nimboestratos: capa baja y extensa con lluvia continua.
62 %13 resp.
Error típicoLas nubes se forman al transformarse el vapor en cristales de hielo.
CorrectoSe forman al enfriarse el aire húmedo hasta su punto de rocío.
47 %15 resp.