TALLER NUMERO 1
LAS NUBES Y PRECIPITACIÓN
ASTRID JOHANNA CRISTANCHO GELVES
COD: 1.094.243.821
1. Describir los dos criterios básicos para clasificar las nubes:
v Según su forma se reconocen tres clases básicas de nubes:
Cirrus: (del latín cirrus: rizo), nubes altas, blancas y delgadas. Están formadas por cristales de hielo, adoptan formas filamentosas
Cúmulos: (del latín cumulos: montón), masa de nube globular, de base plana y que se eleva como domos o torre. Su formación se debe a fuertes corrientes de aire ascendente.
Stratus: (del latín stratus: extendido), se originan cuando la corriente de aire ascendente es débil. Aparecen en capas cubriendo gran parte del cielo.
v Según su altura, se reconocen por su ubicación en tres niveles típicos.
Nubes altas: se forman a una altura superior a los 6000 metros sobre el suelo.
Nubes medias: se forman a una altura superior comprendida entre 2000 y 6000 metros sobre el suelo.
Nubes bajas: se sitúan a una altura de hasta 2000 metros sobre el suelo.
2. Describir cada uno de los diez tipos de nubes.
• Cirros (Ci): son nubes de aspecto fibroso, blancas y ligeras, a veces con los bordes deshilachados a modo de plumas. La dirección que toman las nubes indican la dirección del viento a la altura de la nube.
• Cirrocúmulos (Cc): son nubes densas, formadas por grupos de pequeñas nubes blancas ordenadas con cierta regularidad a modo de mechón de lana. Están situadas a un nivel mas bajo que los cirros.
• Cirroestratos (Cs): se presentan en forma de delgadas capas blanquecinas semejantes a cabos finos o a cabos de gasa retorcidos que cubren casi todo el cielo.
• Altocúmulos (Ac): son nubes aborregadas, semejantes a los cirrocúmulos, pero los mechones son más grandes y tienen mayor espesor.
• Altoestratos (As): nubes en forma de velos espesos de color grisáceo o azulado, proyectan una sombra muy débil.
• Nimboestrato (Ns): son nubes bajas, densas y oscuras ya que los rayos solares no las atraviesan, producen precipitaciones de lluvia o de nieve.
• Estratos (St): son mantos de nubes muy uniformes de un color gris más o menos oscuro, dan al cielo un especto plomizo y pesado, pueden producir ligeras lloviznas.
• Estatocúmulos (Sc): son masas de nubes irregulares, mezcla de estratos y cúmulos, con sombras oscuras de color gris, suelen transformarse en nimboestratos y producir lluvias.
• Cúmulos (Cu): son nubes características de desarrollo vertical. Son el remate de columnas de aire caliente. Las partes de las nubes que ilumina el Sol generalmente son de un blanco brillante; su base es relativamente oscura y casi horizontal.
• Cúmulonimbos (Cu): son nubes que se extienden desde niveles próximos al suelo hasta alturas que sobrepasan los 6000 metros. Están formadas por gotas de agua en su parte inferior y por cristales de hielo en las zonas mas altas. Son nubes de tormenta.
• Cumulonimbus calvus: El nombre de Cumulonimbus calvus es asignado a una nube cumuliforme cualquiera pero que esté altamente desarrollada y que produzca relámpagos, truenos y también granizo, aunque su cima no muestre indicios de formación de hielo.
• Cumulonimbus capillatus: es caracterizada por la presencia, principalmente en su porción superior, de partes cirriformes bien diferenciadas, frecuentemente con el aspecto de un yunque (incus), un penacho o una masa más o menos desordenada de “cabellos”.
3. Explicar el proceso de formación de nubes:
La formación de las nubes se lleva a cabo por el proceso de condensación, el cual se inicia en los núcleos de condensación (impurezas como sal, polvo, humo). Inicialmente el crecimiento de las gotas es rápido, pero disminuye en un corto tiempo, porque se consume el vapor de agua disponible por el gran número de gotas que se van formando, al final se obtiene una nube que consta de billones de pequeñas gotas de agua, que por ser muy pequeñas permanecen en suspensión en el aire. Otro mecanismo por el cual se pueden formar las nubes es por el proceso de ascenso del aire, que pasa a regiones de menor presión, se expande y se enfría adiabáticamente alcanzando la temperatura del punto de rocío, aumentando la humedad relativa hasta la saturación produciéndose la condensación y formándose las nubes.
4. Explicar los procesos de formación de nieblas.
Nieblas formadas por evaporación
v Nieblas de vapor: la evaporación puede ocurrir ampliando el contenido de vapor cuando una corriente de aire frío y seco fluye o permanece en reposo sobre una superficie de agua de mayor temperatura.
v Nieblas frontales: en un frente cálido la masa de aire caliente se desplaza por encima del aire frío. Este aire frío puede llegar a desplazarse por efecto de la llovizna desprendida de los estratos formado al paso del frente. La saturación del aire frío es lo que da lugar a las nieblas frontales.
Nieblas formadas por enfriamiento
v Nieblas de radiación: se producen por el enfriamiento radiativo de la tierra y del aire adyacente, cuando la temperatura de una capa de aire en contacto con el suelo disminuye hasta el punto de rocío.
v Nieblas de advección: el desplazamiento horizontal de una masa de aire caliente y húmedo sobre la superficie fría del suelo da lugar al enfriamiento de dicha masa de aire y a la formación de las nieblas de advección, propias de tiempo nuboso, abarcan zonas extensas y suelen ser bastante intensas.
v Nieblas orográficas: se produce cuando el aire húmedo se mueve por un terreno plano con una pendiente gradual, o cuando sube por la pendiente de alguna montaña, expandiéndose el aire y enfriándose adiabaticamente.
5. Explicar los procesos de formación de precipitación.
v Proceso de Bergeron o de los cristales de hielo
Las nubes se encuentran compuestas por cristales de hielo y pequeñas gotas y moléculas de agua, dentro de la nube las moléculas chocan con los cristales, este crece y empieza a caer. En su caída el hielo choca con gotas de nube y crece más. Esta reacción en serie desarrolla muchos cristales de nieve que forman grandes copos de nieve que mientras caen pueden derretirse y continuar su caída como lluvia.
v Proceso de coalescencia o de captura por choques
Las nubes que están formadas exclusivamente por gotas de agua cuya temperatura es inferior a 00 C contienen gotas de diferentes tamaños. Las gotas de mayor tamaño caen más deprisa que las de menor tamaño, con lo cual aquellas arrastran a las segundas y se hacen más grandes. Este proceso por el cual las gotas de las nubes se unen a otras hasta alcanzar un tamaño que les permite caer al suelo es demonizado coalescencia.
6. Explicar los procesos de formación de nieve y de granizo.
v Nieve: se forma cuando el vapor de agua se congela en pequeñas partículas sólidas en niveles donde las temperaturas son muy inferiores a 0º C. Los cristales de hielo se van uniendo para formar los copos de nieve. Cuando los copos de nieve tienen suficiente peso, caen al suelo.
v Granizo: se forma cuando las gotas de agua sobreenfriadas van en una zona de corrientes ascendentes en el interior de un cumulunimbus, cae de la nube como precipitación sólida de terrones de hielo duro, redondeados o irregulares.
7. Describir los diferentes métodos de modificación artificial del tiempo.
v Siembra de nubes: Como el hielo seco puede estimular el crecimiento de las gotas de nubes, a las nubes cálidas se les puede agregar hielo seco lanzado desde aviones, que la enfriarían y servirían como núcleos de congelación, otra forma, es rociar la nube desde aviones con yoduro de plata, que tiene una estructura similar a la del cristal de hielo.
v Dispersión de niebla y estratos: Para disipar la niebla también se puede calentar el aire para evaporarla, con el fin de reducir la visibilidad en lugares como puertos y aeropuertos, para reducir el riesgo de accidentes.
v Eliminación de granizo: Un mecanismo para la eliminación del granizo consiste en introducir cristales de yoduro de plata en las nubes de tormenta, que actúan como núcleos de congelación, evitando el crecimiento de los granizos, lo que los hace menos destructivos.
v Prevención de nieblas: La formación de helada se puede prevenir tratando de conservar el calor del suelo, cubriendo las plantas con materiales aislantes tales como plásticos, papel, telas o generando una capa de partículas en suspensión que reduzca la tasa de enfriamiento en la noche, tal como humo ennegrecido con hollín. Otro método es calentar el aire rociando agua, esto genera calor por liberación de calor latente cuando el agua se enfría, o bien mezclando el aire con remolinos.
8. Si una gota de lluvia tiene un diámetro 100 veces mayor que una gotita de nube, demostrar que contiene del orden de un millón de gotas de nube.
9. Suponga que un día de abril la temperatura del aire en Concepción, a las 7 PM es 18º C, la humedad relativa es 50% y que durante la noche no cambia el contenido de vapor de agua. Si la temperatura del aire durante la noche disminuye 1º C cada dos horas, ¿se formará niebla al amanecer?
No, porque en primera instancia no se aumenta el contenido de vapor de agua en el aire y en segunda medida al amanecer (5 – 6 a.m.) no se llega a alcanzar la temperatura de punto de rocío: 3,60 C, se alcanza una temperatura de 13 º C.
Si a una temperatura de 18º C la Hr es 50%, cuando alcance la Hr de 100%, la temperatura de rocío sería de 3.6 º C.
10. En las condiciones del problema anterior, pero en Los Ángeles, si la temperatura del aire durante la noche disminuyera en 1º C cada una hora, ¿se formará niebla? ¿A qué hora? ¿Qué tipo de niebla será?
Es posible que se forme niebla alrededor de las 9:00 a.m y sería niebla de radiación.
Si a una temperatura de 18º C la Hr es 50%, cuando alcance la Hr de 100%, la temperatura de rocío sería de 3.6 º C.
LAS NUBES Y PRECIPITACIÓN
ASTRID JOHANNA CRISTANCHO GELVES
COD: 1.094.243.821
1. Describir los dos criterios básicos para clasificar las nubes:
v Según su forma se reconocen tres clases básicas de nubes:
Cirrus: (del latín cirrus: rizo), nubes altas, blancas y delgadas. Están formadas por cristales de hielo, adoptan formas filamentosas
Cúmulos: (del latín cumulos: montón), masa de nube globular, de base plana y que se eleva como domos o torre. Su formación se debe a fuertes corrientes de aire ascendente.
Stratus: (del latín stratus: extendido), se originan cuando la corriente de aire ascendente es débil. Aparecen en capas cubriendo gran parte del cielo.
v Según su altura, se reconocen por su ubicación en tres niveles típicos.
Nubes altas: se forman a una altura superior a los 6000 metros sobre el suelo.
Nubes medias: se forman a una altura superior comprendida entre 2000 y 6000 metros sobre el suelo.
Nubes bajas: se sitúan a una altura de hasta 2000 metros sobre el suelo.
2. Describir cada uno de los diez tipos de nubes.
• Cirros (Ci): son nubes de aspecto fibroso, blancas y ligeras, a veces con los bordes deshilachados a modo de plumas. La dirección que toman las nubes indican la dirección del viento a la altura de la nube.
• Cirrocúmulos (Cc): son nubes densas, formadas por grupos de pequeñas nubes blancas ordenadas con cierta regularidad a modo de mechón de lana. Están situadas a un nivel mas bajo que los cirros.
• Cirroestratos (Cs): se presentan en forma de delgadas capas blanquecinas semejantes a cabos finos o a cabos de gasa retorcidos que cubren casi todo el cielo.
• Altocúmulos (Ac): son nubes aborregadas, semejantes a los cirrocúmulos, pero los mechones son más grandes y tienen mayor espesor.
• Altoestratos (As): nubes en forma de velos espesos de color grisáceo o azulado, proyectan una sombra muy débil.
• Nimboestrato (Ns): son nubes bajas, densas y oscuras ya que los rayos solares no las atraviesan, producen precipitaciones de lluvia o de nieve.
• Estratos (St): son mantos de nubes muy uniformes de un color gris más o menos oscuro, dan al cielo un especto plomizo y pesado, pueden producir ligeras lloviznas.
• Estatocúmulos (Sc): son masas de nubes irregulares, mezcla de estratos y cúmulos, con sombras oscuras de color gris, suelen transformarse en nimboestratos y producir lluvias.
• Cúmulos (Cu): son nubes características de desarrollo vertical. Son el remate de columnas de aire caliente. Las partes de las nubes que ilumina el Sol generalmente son de un blanco brillante; su base es relativamente oscura y casi horizontal.
• Cúmulonimbos (Cu): son nubes que se extienden desde niveles próximos al suelo hasta alturas que sobrepasan los 6000 metros. Están formadas por gotas de agua en su parte inferior y por cristales de hielo en las zonas mas altas. Son nubes de tormenta.
• Cumulonimbus calvus: El nombre de Cumulonimbus calvus es asignado a una nube cumuliforme cualquiera pero que esté altamente desarrollada y que produzca relámpagos, truenos y también granizo, aunque su cima no muestre indicios de formación de hielo.
• Cumulonimbus capillatus: es caracterizada por la presencia, principalmente en su porción superior, de partes cirriformes bien diferenciadas, frecuentemente con el aspecto de un yunque (incus), un penacho o una masa más o menos desordenada de “cabellos”.
3. Explicar el proceso de formación de nubes:
La formación de las nubes se lleva a cabo por el proceso de condensación, el cual se inicia en los núcleos de condensación (impurezas como sal, polvo, humo). Inicialmente el crecimiento de las gotas es rápido, pero disminuye en un corto tiempo, porque se consume el vapor de agua disponible por el gran número de gotas que se van formando, al final se obtiene una nube que consta de billones de pequeñas gotas de agua, que por ser muy pequeñas permanecen en suspensión en el aire. Otro mecanismo por el cual se pueden formar las nubes es por el proceso de ascenso del aire, que pasa a regiones de menor presión, se expande y se enfría adiabáticamente alcanzando la temperatura del punto de rocío, aumentando la humedad relativa hasta la saturación produciéndose la condensación y formándose las nubes.
4. Explicar los procesos de formación de nieblas.
Nieblas formadas por evaporación
v Nieblas de vapor: la evaporación puede ocurrir ampliando el contenido de vapor cuando una corriente de aire frío y seco fluye o permanece en reposo sobre una superficie de agua de mayor temperatura.
v Nieblas frontales: en un frente cálido la masa de aire caliente se desplaza por encima del aire frío. Este aire frío puede llegar a desplazarse por efecto de la llovizna desprendida de los estratos formado al paso del frente. La saturación del aire frío es lo que da lugar a las nieblas frontales.
Nieblas formadas por enfriamiento
v Nieblas de radiación: se producen por el enfriamiento radiativo de la tierra y del aire adyacente, cuando la temperatura de una capa de aire en contacto con el suelo disminuye hasta el punto de rocío.
v Nieblas de advección: el desplazamiento horizontal de una masa de aire caliente y húmedo sobre la superficie fría del suelo da lugar al enfriamiento de dicha masa de aire y a la formación de las nieblas de advección, propias de tiempo nuboso, abarcan zonas extensas y suelen ser bastante intensas.
v Nieblas orográficas: se produce cuando el aire húmedo se mueve por un terreno plano con una pendiente gradual, o cuando sube por la pendiente de alguna montaña, expandiéndose el aire y enfriándose adiabaticamente.
5. Explicar los procesos de formación de precipitación.
v Proceso de Bergeron o de los cristales de hielo
Las nubes se encuentran compuestas por cristales de hielo y pequeñas gotas y moléculas de agua, dentro de la nube las moléculas chocan con los cristales, este crece y empieza a caer. En su caída el hielo choca con gotas de nube y crece más. Esta reacción en serie desarrolla muchos cristales de nieve que forman grandes copos de nieve que mientras caen pueden derretirse y continuar su caída como lluvia.
v Proceso de coalescencia o de captura por choques
Las nubes que están formadas exclusivamente por gotas de agua cuya temperatura es inferior a 00 C contienen gotas de diferentes tamaños. Las gotas de mayor tamaño caen más deprisa que las de menor tamaño, con lo cual aquellas arrastran a las segundas y se hacen más grandes. Este proceso por el cual las gotas de las nubes se unen a otras hasta alcanzar un tamaño que les permite caer al suelo es demonizado coalescencia.
6. Explicar los procesos de formación de nieve y de granizo.
v Nieve: se forma cuando el vapor de agua se congela en pequeñas partículas sólidas en niveles donde las temperaturas son muy inferiores a 0º C. Los cristales de hielo se van uniendo para formar los copos de nieve. Cuando los copos de nieve tienen suficiente peso, caen al suelo.
v Granizo: se forma cuando las gotas de agua sobreenfriadas van en una zona de corrientes ascendentes en el interior de un cumulunimbus, cae de la nube como precipitación sólida de terrones de hielo duro, redondeados o irregulares.
7. Describir los diferentes métodos de modificación artificial del tiempo.
v Siembra de nubes: Como el hielo seco puede estimular el crecimiento de las gotas de nubes, a las nubes cálidas se les puede agregar hielo seco lanzado desde aviones, que la enfriarían y servirían como núcleos de congelación, otra forma, es rociar la nube desde aviones con yoduro de plata, que tiene una estructura similar a la del cristal de hielo.
v Dispersión de niebla y estratos: Para disipar la niebla también se puede calentar el aire para evaporarla, con el fin de reducir la visibilidad en lugares como puertos y aeropuertos, para reducir el riesgo de accidentes.
v Eliminación de granizo: Un mecanismo para la eliminación del granizo consiste en introducir cristales de yoduro de plata en las nubes de tormenta, que actúan como núcleos de congelación, evitando el crecimiento de los granizos, lo que los hace menos destructivos.
v Prevención de nieblas: La formación de helada se puede prevenir tratando de conservar el calor del suelo, cubriendo las plantas con materiales aislantes tales como plásticos, papel, telas o generando una capa de partículas en suspensión que reduzca la tasa de enfriamiento en la noche, tal como humo ennegrecido con hollín. Otro método es calentar el aire rociando agua, esto genera calor por liberación de calor latente cuando el agua se enfría, o bien mezclando el aire con remolinos.
8. Si una gota de lluvia tiene un diámetro 100 veces mayor que una gotita de nube, demostrar que contiene del orden de un millón de gotas de nube.
9. Suponga que un día de abril la temperatura del aire en Concepción, a las 7 PM es 18º C, la humedad relativa es 50% y que durante la noche no cambia el contenido de vapor de agua. Si la temperatura del aire durante la noche disminuye 1º C cada dos horas, ¿se formará niebla al amanecer?
No, porque en primera instancia no se aumenta el contenido de vapor de agua en el aire y en segunda medida al amanecer (5 – 6 a.m.) no se llega a alcanzar la temperatura de punto de rocío: 3,60 C, se alcanza una temperatura de 13 º C.
Si a una temperatura de 18º C la Hr es 50%, cuando alcance la Hr de 100%, la temperatura de rocío sería de 3.6 º C.
10. En las condiciones del problema anterior, pero en Los Ángeles, si la temperatura del aire durante la noche disminuyera en 1º C cada una hora, ¿se formará niebla? ¿A qué hora? ¿Qué tipo de niebla será?
Es posible que se forme niebla alrededor de las 9:00 a.m y sería niebla de radiación.
Si a una temperatura de 18º C la Hr es 50%, cuando alcance la Hr de 100%, la temperatura de rocío sería de 3.6 º C.
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