Cumulonimbus
Atmospheric Phenomena
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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 rotatorio. Su base suele encontrarse a menos de 2 km de altura mientras que la cima puede alcanzar unos 15 a 20 km de altitud.
Estas nubes suelen producir lluvias intensas y tormentas eléctricas, especialmente cuando ya están plenamente desarrolladas. Se abrevia Cb.
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 forman de nubes del tipo cúmulus.
Formación de cumulonimbos
Para su creación se necesita la concurrencia de tres factores:
- Mucha humedad en el ambiente.
- Una masa inestable de aire caliente.
- Una fuente de energía para subir esa masa caliente y húmeda, rápidamente. Este movimiento ascendente es provocado por el aire frío que, al ser más pesado 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 (Anvil's head en inglés) 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.
Cuando el aire caliente se encuentra por encima de las masas más frías que están por debajo, comienza el enfriamiento y concomitante condensación del vapor de agua en gotitas de agua. Y, esta condensación calienta el aire circundante por el calor latente, haciendo avanzar el ascenso de las masas de aire. Continuando con la subida de la masa de aire, las gotas de agua se enfrían tanto que comienza el proceso de formación de cristales de hielo. La gravedad causa que esas gotas y/o granos de hielo comiencen a caer, causando un movimiento descendente que debe competir con el otro ascendente.
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.
Apariencia
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.
Efectos
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 min, 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 aquéllas 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. Estas nubes, curiosamente, pueden adquirir la forma de una nube de explosión nuclear.
(Wikipedia)
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