¿Por qué flotan las nubes?
Mira al cielo y las nubes pueden parecer "cañones de plumas" y "castillos de helado en el aire", como le ocurría a Joni Mitchell.
Pero, ¿por qué parecen suspendidas en el aire y flotan realmente? Y si es así, ¿qué las mantiene en el aire?
"Es una especie de ilusión", dijo a Live Science Alex Lamers, meteorólogo del Servicio Meteorológico Nacional. "No es como si hubiera una almohada o algo que flotara mágicamente en el aire".
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Una nube es un conjunto de gotas de agua y cristales de hielo. Estas gotitas se forman alrededor de un núcleo de condensación, que puede ser una mota de polvo o sal, explica Lamers. Cuando una nube cargada de agua se vuelve demasiado pesada, la precipitación cae en forma de lluvia, nieve o granizo. Pero incluso antes de la precipitación, estas gotitas se dirigen hacia la Tierra, aunque a un ritmo lento.
"Caen muy, muy, muy despacio", afirma Lamers. Cualquier cosa que caiga hacia la Tierra alcanza lo que se conoce como velocidad terminal, o su mayor velocidad posible mientras cae libremente. La velocidad terminal se produce cuando la fuerza de arrastre del aire contrarresta perfectamente la gravedad. Las gotas de agua son tan ligeras que su velocidad terminal es superlenta: entre 18 y 36 metros por hora para una gota de 5 a 10 micras de radio. Como las nubes suelen estar a miles de metros de altura en la atmósfera, este pequeño desplazamiento hacia abajo no es perceptible a simple vista.
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Lamers compara la caída de una gota de agua con las motas de polvo que se arremolinan en un rayo de sol: Las motas también caen, pero como son minúsculas, lo hacen lentamente. El tamaño medio de una gota de agua en una nube es menor que el radio de un cabello humano, según Mark Miller, profesor de ciencias atmosféricas de la Universidad Rutgers.
Pero algo contrarresta ese lento descenso, que es donde entra en juego la ilusión. Las corrientes de aire ascendente mantienen suspendidas las gotas aglutinadas, incluso cuando descienden gradualmente.
"Parecen flotar porque caen a una velocidad inferior o igual a la de la corriente ascendente de la nube", explica Miller a Live Science. Las partículas caen y suben al mismo tiempo.
Las gotas de agua se convierten en "trazadores del movimiento del aire", explica Miller. Es decir, el aire ascendente empuja a millones de gotitas hacia la forma de su trayectoria, formando la nube visible. Pero no es sólo esta caída y ascenso simultáneos lo que está en juego; aunque las nubes aparecen a una altura relativamente fija, fluctúan a medida que el aire ascendente se mezcla con las gotas al condensarse y evaporarse. "En realidad, se forman y evaporan a un ritmo que las hace parecer un poco estacionarias", explica Miller.
Una nube es el resultado visible del movimiento vertical y de la mezcla del aire con el agua, mientras que las gotas caen lentamente al suelo. "En realidad, no se ve el movimiento de las gotas de las nubes", explica Miller. "Lo único que se ve es el trazador del movimiento a gran escala de la atmósfera".
La formación de nubes requiere aire caliente y húmedo. El aire caliente es más boyante que el aire frío, por lo que asciende a la atmósfera y luego se condensa en una nube al enfriarse. La nube es menos densa que el aire que hay debajo. Aunque algunas nubes parecen ligeras y esponjosas, un cúmulo o nube de tormenta puede pesar tanto como 100 elefantes, aunque su masa y contenido de agua dependen de sus dimensiones. En una nube más pequeña, de sólo unas decenas de metros de alto y ancho, que no precipitará de forma inminente, ese peso no siempre se traduce en mucha agua. "Si sacara toda el agua de esa nube, probablemente ni siquiera llenaría una jarra de un galón", dijo Miller.
