Masas de Aire y Tipos de Nubes | Meteorología

Se define como un volumen de aire de gran extensión cuyas propiedades físicas (sobre todo temperatura y humedad) son uniformes en el plano horizontal.

Su tamaño cubre centenares e incluso miles de kilómetros cuadrados.

Verticalmente puede alcanzar espesores de varios kilómetros y adopta su característica por el contacto prolongado sobre aéreas extensas oceánicas o continentales.

  • Masa de aire ártico y antártico:

Se originan en la proximidad de los polos sobre las aguas heladas del océano ártico y los casquetes de hielo de Groenlandia y la Antártida.

Se caracterizan por sus bajas temperaturas y su bajo contenido de humedad, por lo que la nubosidad es escasa y el riesgo de precipitaciones muy reducido.

Son muy estables debido a la fuerte inversión térmica que crea el pronunciado enfriamiento de las capas inferiores de la atmosfera y la subsidencia del aire en las regiones de alta presión.

Ocasiona fuertes nevadas y descensos anormales de temperatura.

  • Masa de aire polar:

Pese a su nombre, la región fuente de esta masa de aire se sitúa en zonas alejadas a los polos (entre 50° y 70° de latitud).

Las masas continentales son frías, secas y de estratificación estable, dado que se forman en zonas de alta presión del interior de Asia central y Canadá. No existen formaciones en el hemisferio sur debido al dominio del océano en estas latitudes.

Cuando se desplazan al sur sobre regiones terrestres más cálidas, aumentan su temperatura y se inestabilizan, dando lugar a la formación de Cúmulus, aunque sin aporte de precipitación.

Por el contrario, cuando se desplazan sobre superficies oceánicas, el aire inicialmente seco se puede convertir en tropical marítimo, formando bancos de niebla o nubes estratiformes, en zonas más cálidas pueden desarrollarse sistemas tormentosos.

  • Masa de aire tropical:

Sus manantiales son células oceánicas y continentales de alta presión en latitudes tropicales.

El aire seco procede de las extensas aéreas desérticas que crea la subsidencia anticiclónica: es seco, estable y cálido.

En verano, el intenso calor que desprende el suelo causa remolinos y tormentas de arena.

El aire tropical marítimo (húmedo) forma nieblas de advección asociadas a nubes estratiformes de poca altitud y lluvias débiles.

  • Masa de aire ecuatorial:

En latitudes bajas, los contrastes térmicos son débiles y la identificación de la masa de aire no es tan sencilla.

El aire ecuatorial tiene elevadas temperaturas, alto contenido de humedad y gran inestabilidad.

Esto posibilita el crecimiento de grandes Torrescúmulus y Cumulonimbus, de los que se desprenden lluvias intensas por el elevado contenido de humedad que contiene el aire cálido.

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ESTABILIDAD E INESTABILIDAD

La atmósfera se encuentra estable cuando hay una gran resistencia a que en ella se desarrollen movimientos verticales, por lo que, si una “porción de aire” se desplaza de su posición de equilibrio tiende a recuperarlo.

En caso de la inestabilidad ocurre lo contrario, por ejemplo: si sumerge un corcho en el agua, al soltarlo saldrá disparado hasta alcanzar la superficie. En cambio si lo eleva a cierta altura en el aire y lo suelta, el corcho caerá irremediablemente. La densidad del corcho es mayor que la del aire (es decir, pesa más que una masa de aire del mismo tamaño) y menor que la del agua (pesa menos que la cantidad de líquido que desaloja).

Esto ayuda a comprender que es lo que pasa con una “porción de aire”.

Si es más fría (más densa) que el aire en el que se encuentra, tenderá a descender hasta recuperar su nivel de equilibrio en el lugar en que el aire que la rodea tenga su misma densidad; pero si es más caliente (menos densa) que el aire de alrededor, como el corcho en el agua, continua ascendiendo y no volverá a su punto de partida.

Las masa de aire cálido (en su mayoría de origen tropical) se mueven hacia latitudes más altas.

Las masas de aire frío se originan por el movimiento de aire polar hacia latitudes más bajas o por aire marítimo que se desplaza sobre la tierra más caliente o aire continental moviéndose sobre un más cálido.

Debido a este calentamiento e inestabilidad de la masa de aire, se desarrollan movimientos convectivos y turbulencia, generalmente con presencia de nubes tipo cumuliformes y buena visibilidad.

FORMACIÓN DE NUBES

La nube es un volumen de aire que se hace visible al contener una menor o mayor cantidad de minúsculas gotitas de agua o cristales de hielo, o una combinación de ambas.

Estas gotitas de agua o cristales de hielo suelen tener un tamaño muy pequeño (el diámetro común es de 0,01 mm) por lo tanto pueden flotar en el aire, formando unas 1.000 por centímetro cúbico.

Las nubes se forman por: Condensación (traspaso de vapor de agua a agua líquida) , Sublimación (pasa directamente de vapor de agua a cristales de hielo).

En una nube se pueden encontrar las tres formas acuosas que la componen: gotas de agua, gotas de agua congelada y cristales de hielo.

La condensación y sublimación es producida principalmente por ascenso de aire: al ascender, el aire cada vez se enfría más, ya que está cada vez menos oprimido por el volumen superior de la columna de aire, aquí el aire frío admite menos vapor de agua que el cálido por lo que, llegando un cierto punto, satura y se produce la condensación (si la temperatura es relativamente alta) o sublimación (si la temperatura es muy baja), dando lugar a la formación de una nube.

Los mecanismos que posibilitan el ascenso de aire son:

Convección:

Imaginemos una cacerola en la que se calienta agua, el agua situada en el fondo de la cacerola en contacto con la llama o fuente de calor se calienta ascendiendo, que a su vez es reemplazada por el agua más fría superficial, formándose una célula convectiva o térmica. Cuando numerosas células convectivas alcanzan un determinado punto de altitud, se condensa y forma protuberancias y redondez en la nube, dando una apariencia de coliflor. La base de la nube se verá horizontal, indicando así el nivel (altitud) donde se inicia la condensación del vapor de agua.

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Orografía:

Una masa de aire en movimiento, en el intento de salvar un obstáculo tal como una montaña o la cordillera, se ve obligada a ascender, originando así el proceso de condensación o sublimación.

Cuando esto sucede se verán contrastes de tiempo entre la vertiente de Barlovento expuesta al viento y la de Sotavento que se encuentra resguardada.

En Barlovento la nubosidad puede ser abundante e incluso con precipitaciones, mientras que en Sotavento el aire desciende y se calienta, disminuyendo su humedad y dejando el cielo despejado; el ejemplo más claro de este fenómeno es el viento zonda, en la región de cuyo.

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FRENTES

Las masas de aire se desplazan en conjunto y se “empujan” unas a otras, pero rara vez se mezclan. Esta propiedad es la causante del acentuado dinamismo de la atmósfera en la llamada “superficie frontal”, como se denomina a la superficie de contacto entre dos masas de aire.

Como la atmósfera tiene tres dimensiones, la separación entre las masas de aire se denomina superficie frontal; por ello que el frente es la línea determinada por la intersección de la superficie frontal y el suelo.

Los frentes pueden tener una longitud de 500 a 5.000 km, un ancho de 5 a 50 km y una altura de 3 a 20 km.

La formación de los frentes se llama frontogénesis y el proceso inverso se llama frontólisis; estos se clasifican en: FRENTE FRÍO, FRENTE CÁLIDO, FRENTE ESTACIONARIO Y FRENTE OCLUIDO.

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En las cartas de tiempo significativo, podemos encontrar todas estas combinaciones que con un análisis general nos podrán dar una noción de la ocurrencia de fenómenos.

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Frente frío

Cuando una superficie frontal se desplaza de forma tal que el aire frío desplaza el aire caliente de la superficie.

Como la masa de aire frío es más densa “ataca” al aire caliente por debajo, como si fuese una cuña, lo levanta, lo desaloja y lo obliga a trepar cuesta arriba sobre la empinada superficie frontal.

El fenómeno es muy violento y en estos ascensos se produce abundante nubosidad de desarrollo vertical.

En los mapas se los representa con una línea azul continua con “picos”.

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Frente cálido

El aire caliente avanza sobre el frío, pero al ser el aire frío más pesado, se pega al suelo y a pesar de retirarse la masa fría no es desalojada totalmente, de manera que el aire cálido asciende suavemente por la superficie frontal, la que actúa como una especie de rampa.

En general la nubosidad es estratiforme y las precipitaciones menos intensas que en un frente frío.

En los mapas se los representa con una línea roja continua con “semicírculos”.

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Frente estacionario

Es aquel que marca la separación entre dos masas de aire y no manifiesta desplazamientos de una masa con respecto a la otra.

La sección es similar a la de un frente cálido.

En los mapas se los representa con una línea roja y azul continua con “semicírculos y picos”.

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Frente ocluido

Dado que los frentes fríos se desplazan más rápidamente que los frentes cálidos, finalmente los alcanzan, es estas condiciones el sector caliente desaparece progresivamente de la superficie quedando solamente en altitud.

Cuando los frentes se unen forman un frente ocluido u oclusión.

Las oclusiones pueden ser del tipo frente frío o frente cálido.

En los mapas se los representa con una línea violeta con “semicírculos y picos” todos hacia arriba.

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CLASIFICACIÓN DE LAS NUBES

Las nubes pueden clasificarse de diversas maneras. De acuerdo a las masas de aire que entran en conflicto tendremos diversos tipos de nubes que en cierta manera serán representativas de ciertos tipos de masa de aire como vimos anteriormente. En rasgos generales los aspectos más importantes que un piloto debe saber y entender a los fines de la planificación de vuelo y toma de decisiones es la clasificación según:

  • Tamaño (estratiformes cuando su extensión  horizontal es mayor a la vertical o cumuliformes cuando el desarrollo vertical supera la extensión horizontal).
  • Cobertura: la cobertura de nubes en el cielo se clasifica de acuerdo al porcentaje de cielo cubierto de 0 (totalmente despejado) a 8 (totalmente cubierto), mientras que las clasificaciones intermedias se expresan en fracción 4/8.
  • SKC (0): cielo limpio y despejado (sky clear).
  • FEW (1-2): cubierto de 1 a 2 octavos. Nubes escasas (FEW).
  • SCT (3-4): cubierto de 3 a 4 octavos. Nubes dispersas (SCATERED).
  • BKN (5-7): cubierto de 5 a 7 octavos. Nubes abundantes (BROKEN).
  • OVC: cubierto en 8 octavos. Cielo totalmente cubierto (OVERCAST).
  • Altitud:

De acuerdo a la altura las podemos clasificar según la imagen que se muestra a continuación.

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