Nube

Parte de una serie sobre
Clima
Estaciones templadas y polares Invierno Primavera Verano Otoño
Estaciones tropicales Estación seca Harmattán Temporada de lluvias
Tormentas Nube Nube cumulonimbus Nube de Arcus Explosión descendente Microrráfaga Explosión de calor Derecho Iluminación Relámpago volcánico Tormenta Tormenta eléctrica de masa de aire Tormenta de nieve Tormenta eléctrica seca Mesociclón Supercélula Tornado Tornado anticiclónico Tromba terrestre Tromba marina Remolino de polvo Remolino de fuego Anticiclón Ciclón Baja polar Ciclón extratropical Tormenta de viento europea Pascua del nordeste Ciclón subtropical Ciclón tropical Huracán del Atlántico Tifón Marejada ciclónica Tormenta de polvo Simún Haboob Monzón Amigo Vendaval Siroco Tormenta de fuego Tormenta de invierno Tormenta de hielo Ventisca Tormenta de nieve terrestre Tormenta de nieve
Precipitación Llovizna Congelación Granizo Granizo Megacriometeoro Pellets de hielo Polvo de diamante Lluvia Congelación Chaparrón Nieve Lluvia y nieve mezcladas Granos de nieve Rodillo de nieve Fango
Temas Contaminación del aire Atmósfera Química Convección Física Río Clima Nube Física Niebla Neblina Estación Ola de frío Ola de calor Corriente en chorro Meteorología Clima severo Lista Extremo Terminología de condiciones climáticas severas Canadá Japón Estados Unidos Pronóstico del tiempo Modificación del clima
Glosarios Meteorología Cambio climático Términos relacionados con tornados Términos de ciclones tropicales
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En meteorología , una nube es un aerosol que consiste en una masa visible de gotitas líquidas en miniatura , cristales congelados u otras partículas suspendidas en la atmósfera de un cuerpo planetario o espacio similar. ^[1] El agua u otras sustancias químicas diversas pueden componer las gotitas y los cristales. En la Tierra , las nubes se forman como resultado de la saturación del aire cuando se enfría hasta su punto de rocío , o cuando gana suficiente humedad (generalmente en forma de vapor de agua ) de una fuente adyacente para elevar el punto de rocío a la temperatura ambiente .

Las nubes se encuentran en la homosfera de la Tierra , que incluye la troposfera , la estratosfera y la mesosfera . La nefología es la ciencia de las nubes, que se lleva a cabo en la rama de la física de las nubes de la meteorología . Hay dos métodos para nombrar a las nubes en sus respectivas capas de la homosfera: el nombre latino y el nombre común .

Los tipos de género en la troposfera, la capa atmosférica más cercana a la superficie de la Tierra, tienen nombres en latín debido a la adopción universal de la nomenclatura de Luke Howard que se propuso formalmente en 1802. Se convirtió en la base de un sistema internacional moderno que divide las nubes en cinco formas físicas que pueden dividirse o clasificarse en niveles de altitud para derivar diez géneros básicos . Los principales tipos de nubes representativos para cada una de estas formas son estratiformes , cumuliformes , estratocumuliformes , cumulonimbiformes y cirriformes . Las nubes de nivel bajo no tienen ningún prefijo relacionado con la altitud. Sin embargo, los tipos estratiformes y estratocumuliformes de nivel medio reciben el prefijo alto-, mientras que las variantes de nivel alto de estas mismas dos formas llevan el prefijo cirro- . En el caso de las nubes estratocumuliformes, el prefijo strato- se aplica al tipo de género de nivel kow, pero se omite de las variantes de nivel medio y alto para evitar el doble prefijo con alto- y cirro-. Los tipos de género con una extensión vertical suficiente para ocupar más de un nivel no llevan ningún prefijo relacionado con la altitud. Se clasifican formalmente como de nivel bajo o medio dependiendo de la altitud a la que se forma inicialmente cada uno, y también se caracterizan de manera más informal como de varios niveles o verticales . La mayoría de los diez géneros derivados por este método de clasificación se pueden subdividir en especies y, a su vez, en variedades . Las nubes estratiformes muy bajas que se extienden hasta la superficie de la Tierra reciben los nombres comunes de niebla y neblina , pero no tienen nombres en latín.

En la estratosfera y la mesosfera, las nubes tienen nombres comunes para sus tipos principales. Pueden tener la apariencia de velos o láminas estratiformes, volutas cirriformes o bandas u ondulaciones estratocumuliformes. Se ven con poca frecuencia, sobre todo en las regiones polares de la Tierra. Se han observado nubes en las atmósferas de otros planetas y lunas del Sistema Solar y más allá. Sin embargo, debido a sus diferentes características de temperatura, a menudo están compuestas de otras sustancias como metano , amoníaco y ácido sulfúrico , así como agua.

Las nubes troposféricas pueden tener un efecto directo en el cambio climático de la Tierra. Pueden reflejar los rayos entrantes del Sol, lo que puede contribuir a un efecto de enfriamiento donde y cuando se forman estas nubes, o atrapar la radiación de ondas más largas que se refleja de vuelta hacia arriba desde la superficie de la Tierra, lo que puede causar un efecto de calentamiento. La altitud, la forma y el espesor de las nubes son los principales factores que afectan el calentamiento o enfriamiento local de la Tierra y la atmósfera. Las nubes que se forman por encima de la troposfera son demasiado escasas y delgadas para tener alguna influencia en el cambio climático. Las nubes son la principal incertidumbre en la sensibilidad climática . ^[2]

El origen del término "nube" se puede encontrar en las palabras del inglés antiguo clud o clod , que significan una colina o una masa de piedra. Alrededor de principios del siglo XIII, la palabra comenzó a usarse como metáfora de las nubes de lluvia, debido a la similitud en apariencia entre una masa de roca y un cúmulo de nubes. Con el tiempo, el uso metafórico de la palabra suplantó al inglés antiguo weolcan , que había sido el término literal para las nubes en general. ^{[3] [4]}

La tabla que sigue es muy amplia en su alcance, al igual que la plantilla de géneros de nubes en la que se basa parcialmente. Existen algunas variaciones en los estilos de nomenclatura entre el esquema de clasificación utilizado para la troposfera (latín estricto, excepto para los aerosoles de la superficie) y los niveles superiores de la homosfera (términos comunes, algunos derivados informalmente del latín). Sin embargo, los esquemas presentados aquí comparten una clasificación cruzada de formas físicas y niveles de altitud para derivar los 10 géneros troposféricos, ^[5] la niebla y neblina que se forman a nivel de la superficie y varios tipos principales adicionales por encima de la troposfera. El género cumulus incluye cuatro especies que indican un tamaño vertical que puede afectar los niveles de altitud.

Los estudios de las nubes en la antigüedad no se hacían de forma aislada, sino que se observaban en combinación con otros elementos meteorológicos e incluso con otras ciencias naturales. Alrededor del año 340 a. C., el filósofo griego Aristóteles escribió Meteorologica , una obra que representaba la suma de los conocimientos de la época sobre las ciencias naturales, incluidos el tiempo y el clima. Por primera vez, las precipitaciones y las nubes de las que caían las precipitaciones se denominaron meteoros, que tienen su origen en la palabra griega meteoros , que significa 'alto en el cielo'. De esa palabra surgió el término moderno meteorología , el estudio de las nubes y el tiempo. Meteorologica se basaba en la intuición y la simple observación, pero no en lo que ahora se considera el método científico. Sin embargo, fue la primera obra conocida que intentó tratar una amplia gama de temas meteorológicos de forma sistemática, especialmente el ciclo hidrológico . ^[10]

Tras siglos de teorías especulativas sobre la formación y el comportamiento de las nubes, los primeros estudios verdaderamente científicos fueron realizados por Luke Howard en Inglaterra y Jean-Baptiste Lamarck en Francia. Howard era un observador metódico con sólidos conocimientos de latín y utilizó su experiencia para clasificar formalmente los distintos tipos de nubes troposféricas durante 1802. Creía que las observaciones científicas de las formas cambiantes de las nubes en el cielo podrían revelar la clave para la predicción meteorológica.

Lamarck había trabajado de forma independiente en la clasificación de las nubes ese mismo año y había ideado un sistema de nomenclatura diferente que no logró impresionar ni siquiera en su país natal, Francia, porque utilizaba nombres y frases en francés inusualmente descriptivos e informales para los tipos de nubes. Su sistema de nomenclatura incluía 12 categorías de nubes, con nombres como (traducidos del francés) nubes brumosas, nubes moteadas y nubes con forma de escoba. Por el contrario, Howard utilizó el latín universalmente aceptado, que se popularizó rápidamente después de su publicación en 1803. ^[11] Como muestra de la popularidad del sistema de nomenclatura, el dramaturgo y poeta alemán Johann Wolfgang von Goethe compuso cuatro poemas sobre las nubes, dedicándoselos a Howard.

En 1891, la Conferencia Meteorológica Internacional adoptó formalmente una versión más elaborada del sistema de Howard . ^[11] Este sistema sólo cubría los tipos de nubes troposféricas. Sin embargo, el descubrimiento de nubes por encima de la troposfera a finales del siglo XIX condujo finalmente a la creación de sistemas de clasificación independientes que volvían al uso de nombres y frases comunes descriptivos que recordaban en cierta medida los métodos de clasificación de Lamarck. Estas nubes muy altas, aunque clasificadas mediante estos métodos diferentes, son, no obstante, muy similares a algunas formas de nubes identificadas en la troposfera con nombres en latín. ^[8]

Las nubes terrestres se pueden encontrar en la mayor parte de la homosfera, que incluye la troposfera, la estratosfera y la mesosfera. Dentro de estas capas de la atmósfera , el aire puede saturarse como resultado de enfriarse hasta su punto de rocío o al agregarle humedad de una fuente adyacente. ^[12] En este último caso, la saturación ocurre cuando el punto de rocío se eleva a la temperatura del aire ambiente.

El enfriamiento adiabático se produce cuando uno o más de tres posibles agentes de elevación (convectivo, ciclónico/frontal u orográfico) hacen que una porción de aire que contiene vapor de agua invisible se eleve y se enfríe hasta su punto de rocío, la temperatura a la que el aire se satura. El principal mecanismo detrás de este proceso es el enfriamiento adiabático. ^[13] A medida que el aire se enfría hasta su punto de rocío y se satura, el vapor de agua normalmente se condensa para formar gotas de nubes. Esta condensación ocurre normalmente en núcleos de condensación de nubes , como partículas de sal o polvo que son lo suficientemente pequeñas como para mantenerse en el aire mediante la circulación normal del aire. ^{[14] [15]}

Un agente es el movimiento convectivo ascendente del aire causado por el calentamiento solar diurno a nivel de la superficie. ^[14] La inestabilidad de las masas de aire de bajo nivel permite la formación de nubes cumuliformes en la troposfera que pueden producir lluvias si el aire está suficientemente húmedo. ^[16] En ocasiones moderadamente raras, la elevación convectiva puede ser lo suficientemente potente como para penetrar la tropopausa y empujar la parte superior de la nube hacia la estratosfera. ^[17]

La elevación frontal y ciclónica se produce en la troposfera cuando el aire estable es forzado a elevarse en los frentes meteorológicos y alrededor de los centros de baja presión mediante un proceso llamado convergencia . ^[18] Los frentes cálidos asociados con ciclones extratropicales tienden a generar principalmente nubes cirriformes y estratiformes sobre un área amplia a menos que la masa de aire cálido que se aproxima sea inestable, en cuyo caso las nubes cumulus congestus o cumulonimbus suelen estar incrustadas en la capa principal de nubes precipitantes. ^[19] Los frentes fríos suelen moverse más rápido y generan una línea más estrecha de nubes, que son principalmente estratocumuliformes, cumuliformes o cumulonimbiformes dependiendo de la estabilidad de la masa de aire cálido justo delante del frente. ^[20]

Una tercera fuente de sustentación es la circulación del viento que fuerza al aire a pasar por encima de una barrera física como una montaña ( elevación orográfica ). ^[14] Si el aire es generalmente estable, no se forman más que nubes lenticulares . Sin embargo, si el aire se vuelve suficientemente húmedo e inestable, pueden aparecer lluvias orográficas o tormentas eléctricas . ^[21]

Las nubes formadas por cualquiera de estos agentes de elevación se observan inicialmente en la troposfera, donde estos agentes son más activos. Sin embargo, el vapor de agua que ha sido elevado a la parte superior de la troposfera puede ser transportado aún más alto por las ondas de gravedad, donde una mayor condensación puede dar lugar a la formación de nubes en la estratosfera y la mesosfera. ^[22]

Además del enfriamiento adiabático que requiere un agente de elevación, existen tres mecanismos no adiabáticos principales para reducir la temperatura del aire hasta su punto de rocío. El enfriamiento conductivo, radiativo y evaporativo no requieren ningún mecanismo de elevación y pueden causar condensación a nivel de la superficie, lo que da como resultado la formación de niebla . ^{[23] [24] [25]}

Se pueden agregar varias fuentes principales de vapor de agua al aire como una forma de lograr la saturación sin ningún proceso de enfriamiento: evaporación del agua superficial o del suelo húmedo, ^{[26] [12] [27]} precipitación o virga , ^[28] y transpiración de las plantas. ^[29]

La clasificación en la troposfera se basa en una jerarquía de categorías con formas físicas y niveles de altitud en la parte superior. ^{[6] [7]} Estos se clasifican de forma cruzada en un total de diez tipos de géneros, la mayoría de los cuales se pueden dividir en especies y subdividir en variedades que se encuentran en la parte inferior de la jerarquía. ^[30]

Las nubes en la troposfera adoptan cinco formas físicas según su estructura y proceso de formación. Estas formas se utilizan comúnmente para el análisis satelital. ^[31] Se indican a continuación en orden ascendente aproximado de inestabilidad o actividad convectiva . ^[32]

• Las nubes estratiformes no convectivas aparecen en condiciones de masa de aire estable y, en general, tienen estructuras planas, similares a láminas, que pueden formarse a cualquier altitud en la troposfera. ^[33] El grupo estratiforme se divide por rango de altitud en los géneros cirrostratus (nivel alto), altostratus (nivel medio), stratus (nivel bajo) y nimbostratus (nivel múltiple). ^[7] La ​​niebla se considera comúnmente una capa de nubes de base superficial. ^[21] La niebla puede formarse a nivel de la superficie en aire claro o puede ser el resultado de una nube de estrato muy baja que se hunde hasta el suelo o el nivel del mar. Por el contrario, las nubes estratiformes bajas resultan cuando la niebla de advección se levanta por encima del nivel de la superficie durante condiciones de brisa.
• Las nubes cirriformes de la troposfera pertenecen al género cirrus y tienen la apariencia de filamentos separados o semifusionados. Se forman a grandes altitudes troposféricas en un aire que es mayoritariamente estable con poca o ninguna actividad convectiva, aunque ocasionalmente pueden aparecer acumulaciones en parches más densos causados ​​por una convección limitada en niveles altos donde el aire es parcialmente inestable. ^[34] Las nubes que se parecen a los cirros, cirroestratos y cirrocúmulos se pueden encontrar por encima de la troposfera, pero se clasifican por separado utilizando nombres comunes.
• Las nubes estratocumuliformes tienen características tanto cumuliformes como estratiformes en forma de rollos, ondulaciones o elementos. ^[5] Generalmente se forman como resultado de una convección limitada en una masa de aire por lo demás mayormente estable cubierta por una capa de inversión. ^[35] Si la capa de inversión está ausente o más alta en la troposfera, la mayor inestabilidad de la masa de aire puede hacer que las capas de nubes desarrollen cimas en forma de torretas que consisten en acumulaciones cumuliformes incrustadas. ^[36] El grupo estratocumuliforme se divide en cirrocúmulos (de nivel alto, sin el prefijo estrato-), altocúmulos (de nivel medio, sin el prefijo estrato-) y estratocúmulos (de nivel bajo). ^[5]
• Las nubes cumuliformes generalmente aparecen en montones o penachos aislados. ^{[37] [38]} Son el producto de una elevación localizada pero generalmente libre por convección, donde no hay capas de inversión en la troposfera que limiten el crecimiento vertical. En general, las nubes cumuliformes pequeñas tienden a indicar una inestabilidad comparativamente débil. Los tipos cumuliformes más grandes son un signo de mayor inestabilidad atmosférica y actividad convectiva. ^[39] Dependiendo de su tamaño vertical, las nubes del género cumulus pueden ser de bajo nivel o de múltiples niveles con una extensión vertical moderada a elevada. ^[7]
• Las nubes cumulonimbus son las nubes de convección libre más grandes, que tienen una extensión vertical imponente. Se producen en aire altamente inestable ^[14] y a menudo tienen contornos difusos en las partes superiores de las nubes que a veces incluyen cimas en forma de yunque. ^[5] Estas nubes son el producto de una convección muy fuerte que puede penetrar la estratosfera inferior.

Las nubes troposféricas se forman en cualquiera de los tres niveles ( antes llamados étages) según el rango de altitud sobre la superficie de la Tierra. La agrupación de nubes en niveles se realiza comúnmente con fines de atlas de nubes , observaciones meteorológicas de superficie ^[7] y mapas meteorológicos ^[40] . El rango de altura base para cada nivel varía según la zona geográfica latitudinal ^[7] . Cada nivel de altitud comprende dos o tres tipos de géneros diferenciados principalmente por la forma física ^{[41] [5]}

Los niveles estándar y los tipos de género se resumen a continuación en orden descendente aproximado de la altitud en la que se basa normalmente cada uno. ^[42] Las nubes de niveles múltiples con una extensión vertical significativa se enumeran por separado y se resumen en orden ascendente aproximado de inestabilidad o actividad convectiva. ^[32]

Las nubes altas se forman a altitudes de 3.000 a 7.600 m (10.000 a 25.000 pies) en las regiones polares , de 5.000 a 12.200 m (16.500 a 40.000 pies) en las regiones templadas y de 6.100 a 18.300 m (20.000 a 60.000 pies) en los trópicos . ^[7] Todas las nubes cirriformes se clasifican como altas, por lo que constituyen un solo género cirrus (Ci). Las nubes estratocumuliformes y estratiformes en el rango de gran altitud llevan el prefijo cirro- , lo que produce los respectivos nombres de género cirrocumulus (Cc) y cirrostratus (Cs). Si se analizan imágenes satelitales de resolución limitada de nubes altas sin datos de respaldo de observaciones humanas directas, se hace imposible distinguir entre formas individuales o tipos de género, y se las identifica colectivamente como de tipo alto (o informalmente como de tipo cirro , aunque no todas las nubes altas son de la forma o género cirro). ^[43]

• Género cirrus (Ci): son en su mayoría jirones fibrosos de nubes delicadas, blancas, cirriformes, de cristales de hielo que se ven claramente contra el cielo azul. ^[34] Los cirros son generalmente no convectivos, excepto los subtipos castellanus y floccus, que muestran una convección limitada. A menudo se forman a lo largo de una corriente en chorro de gran altitud ^[44] y en el borde delantero de una perturbación frontal o de baja presión, donde pueden fusionarse en cirroestratos. Este género de nubes de alto nivel no produce precipitaciones. ^[42]

• Género cirrocúmulos (Cc): se trata de una capa estratocumuliforme alta, de color blanco puro, de convección limitada. Está compuesta por cristales de hielo o gotitas de agua superenfriada que aparecen como pequeñas masas o copos redondos sin sombras en grupos o líneas con ondulaciones como la arena de una playa. ^{[45] [46]} Los cirrocúmulos se forman ocasionalmente junto con los cirros y pueden estar acompañados o reemplazados por nubes cirroestratos cerca del borde delantero de un sistema meteorológico activo. Este tipo de género produce ocasionalmente virga, precipitación que se evapora por debajo de la base de la nube. ^[19]

• Género cirrostratus (Cs): los cirrostratus son un velo delgado de cristales de hielo estratiformes no convectivos que generalmente dan lugar a halos causados ​​por la refracción de los rayos solares . El Sol y la Luna son visibles en un contorno claro. ^[47] Los cirrostratus no producen precipitaciones, pero a menudo se espesan y se convierten en altostratos delante de un frente cálido o un área de baja presión, que a veces lo hace. ^[48]

Las nubes no verticales en el nivel medio tienen el prefijo alto- , lo que da lugar a los nombres de género altocúmulos (Ac) para los tipos estratocumuliformes y altostratos (As) para los tipos estratiformes. Estas nubes pueden formarse a una altura de hasta 2000 m (6500 pies) sobre la superficie en cualquier latitud, pero pueden tener su base a una altura de hasta 4000 m (13 000 pies) cerca de los polos, 7000 m (23 000 pies) en latitudes medias y 7600 m (25 000 pies) en los trópicos. ^[7] Al igual que con las nubes altas, los principales tipos de género son fácilmente identificados por el ojo humano, pero no es posible distinguirlos utilizando únicamente fotografías satelitales. Cuando no se dispone de datos de apoyo de observaciones humanas, estas nubes suelen identificarse colectivamente como de tipo medio en las imágenes satelitales. ^[43]

• Género altocúmulos (Ac): se trata de una capa de nubes de nivel medio de convección limitada que suele aparecer en forma de parches irregulares o láminas más extensas dispuestas en grupos, líneas u ondas. ^[49] Los altocúmulos pueden parecerse ocasionalmente a los cirrocúmulos, pero suelen ser más gruesos y estar compuestos por una mezcla de gotas de agua y cristales de hielo, por lo que las bases muestran al menos algo de sombreado gris claro. ^[50] Los altocúmulos pueden producir virga, una precipitación muy ligera que se evapora antes de llegar al suelo. ^[51]

• Género altostratus (As): Los altostratus son un velo opaco o translúcido no convectivo de nivel medio de nubes grises o azul grisáceas que se forman a lo largo de frentes cálidos y alrededor de áreas de baja presión. Los altostratus suelen estar compuestos de gotitas de agua, pero pueden estar mezclados con cristales de hielo a mayores altitudes. Los altostratus opacos generalizados pueden producir precipitaciones ligeras continuas o intermitentes. ^[52]

Las nubes bajas se encuentran desde cerca de la superficie hasta los 2000 m (6500 pies). ^[7] Los tipos de género en este nivel no tienen prefijo o llevan uno que se refiere a una característica distinta de la altitud. Las nubes que se forman en el nivel bajo de la troposfera son generalmente de estructura más grande que las que se forman en los niveles medios y altos, por lo que generalmente se pueden identificar por sus formas y tipos de género utilizando únicamente fotografías satelitales. ^[43]

• Género estratocúmulos (Sc): este tipo de género es una capa de nubes estratocumuliformes de convección limitada, generalmente en forma de parches irregulares o láminas más extensas similares a los altocúmulos pero que tienen elementos más grandes con un sombreado gris más profundo. ^[53] Los estratocúmulos suelen estar presentes durante el clima húmedo que se origina a partir de otras nubes de lluvia, pero solo pueden producir precipitaciones muy ligeras por sí solos. ^[54]

• Especies cumulus humilis : Son pequeñas nubes cumuliformes desprendidas que aparecen cuando hace buen tiempo, tienen bases casi horizontales y cimas aplanadas y no producen lluvias. ^[55]

• Género stratus (St): este es un tipo estratiforme no convectivo plano o a veces irregular que a veces se parece a una niebla elevada. ^[56] Solo pueden caer precipitaciones muy débiles de esta nube, generalmente llovizna o granos de nieve. ^{[57] [58]} Cuando una nube stratus muy baja desciende al nivel de la superficie, pierde su terminología latina y recibe el nombre común de niebla si la visibilidad superficial predominante es inferior a 1 km (0,62 mi). ^[59] Si la visibilidad es de 1 km o más, la condensación visible se denomina neblina . ^[60]

Estas nubes tienen bases de nivel bajo a medio que se forman en cualquier lugar desde cerca de la superficie hasta aproximadamente 2.400 m (8.000 pies) y cimas que pueden extenderse hasta el rango de altitud media y, a veces, más alto en el caso de los nimboestratos.

• Género nimbostratus (Ns): se trata de una capa estratiforme difusa, de color gris oscuro y de varios niveles, con una gran extensión horizontal y un desarrollo vertical habitualmente moderado a profundo que parece débilmente iluminado desde el interior. ^[61] El nimbostratus normalmente se forma a partir de altoestratos de nivel medio y desarrolla una extensión vertical al menos moderada ^{[62] [63]} cuando la base se hunde en el nivel bajo durante una precipitación que puede alcanzar una intensidad moderada a fuerte. Alcanza un desarrollo vertical aún mayor cuando crece simultáneamente hacia arriba en el nivel alto debido a la elevación frontal o ciclónica a gran escala. ^[64] El prefijo nimbo- se refiere a su capacidad de producir lluvia o nieve continua sobre un área amplia, especialmente delante de un frente cálido. ^[65] Esta gruesa capa de nubes carece de cualquier estructura imponente propia, pero puede estar acompañada de tipos cumuliformes o cumulonimbiformes imponentes incrustados. ^{[63] [66]} Los meteorólogos afiliados a la Organización Meteorológica Mundial (OMM) clasifican oficialmente al nimboestrato como de nivel medio para fines sinópticos, mientras que informalmente lo caracterizan como de múltiples niveles. ^[7] Los meteorólogos y educadores independientes parecen estar divididos entre aquellos que siguen en gran medida el modelo de la OMM ^{[62] [63]} y aquellos que clasifican al nimboestrato como de nivel bajo, a pesar de su considerable extensión vertical y su formación inicial habitual en el rango de altitud media. ^{[67] [68]}

• Especies cumulus mediocris – Estas nubes cumuliformes de convección libre tienen bases planas, de color gris medio, bien definidas y cimas blancas y abovedadas en forma de pequeños brotes y generalmente no producen precipitaciones. ^[55] Por lo general, se forman en el nivel bajo de la troposfera, excepto durante condiciones de humedad relativa muy baja, cuando las bases de las nubes pueden elevarse hasta el rango de altitud media. Los cúmulos mediocris se clasifican oficialmente como de nivel bajo y se caracterizan más informalmente por tener una extensión vertical moderada que puede involucrar más de un nivel de altitud. ^[7]

Estos tipos cumuliformes y cumulonimbiformes de gran tamaño tienen bases de nubes en el mismo rango de niveles bajos a medios que los tipos verticales de niveles múltiples y moderados, pero las cimas casi siempre se extienden hacia los niveles altos. A diferencia de las nubes menos desarrolladas verticalmente, se requiere que se las identifique por sus nombres estándar o abreviaturas en todas las observaciones de aviación (METAR) y pronósticos (TAFS) para advertir a los pilotos de posibles condiciones meteorológicas severas y turbulencias. ^[9]

• Especie cumulus congestus : la creciente inestabilidad de la masa de aire puede provocar que los cúmulos convectivos libres crezcan hasta alcanzar una altura tal que la altura vertical desde la base hasta la cima sea mayor que el ancho de la base de la nube. La base de la nube adquiere una coloración gris más oscura y la cima suele parecerse a una coliflor. Este tipo de nube puede producir lluvias moderadas a intensas ^[55] y la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) la denomina cúmulos en torre (Tcu) .

• Género cumulonimbus (Cb) – Este tipo de género es una masa pesada, imponente y cumulonimbiforme de nube de convección libre con una base de color gris oscuro a casi negro y una cima muy alta en forma de montaña o torre enorme. ^[69] Los cumulonimbus pueden producir tormentas eléctricas , lluvias torrenciales locales muy fuertes que pueden causar inundaciones repentinas y una variedad de tipos de rayos , incluidos los de nube a tierra que pueden causar incendios forestales . ^[70] Otros fenómenos meteorológicos severos convectivos pueden o no estar asociados con tormentas eléctricas e incluyen fuertes nevadas , granizo , ^[71] fuerte cizalladura del viento , ráfagas descendentes , ^[72] y tornados . ^[73] De todos estos posibles eventos relacionados con los cumulonimbus, los rayos son los únicos que requieren que se esté produciendo una tormenta eléctrica, ya que son los rayos los que crean el trueno. Las nubes cumulonimbus pueden formarse en condiciones de masas de aire inestables, pero tienden a ser más concentradas e intensas cuando están asociadas con frentes fríos inestables . ^[20]

Los tipos de género se dividen comúnmente en subtipos llamados especies que indican detalles estructurales específicos que pueden variar según la estabilidad y las características de cizalladura del viento de la atmósfera en un momento y lugar determinados. A pesar de esta jerarquía, una especie en particular puede ser un subtipo de más de un género, especialmente si los géneros son de la misma forma física y se diferencian entre sí principalmente por la altitud o el nivel. Hay unas pocas especies, cada una de las cuales puede estar asociada a géneros de más de una forma física. ^[74] Los tipos de especies se agrupan a continuación según las formas físicas y los géneros con los que normalmente se asocia cada uno. Las formas, los géneros y las especies se enumeran de izquierda a derecha en orden ascendente aproximado de inestabilidad o actividad convectiva. ^[32]

Del grupo de estratiformes no convectivos, los cirroestratos de alto nivel comprenden dos especies. El Cirrostratus nebulosus tiene una apariencia más bien difusa que carece de detalles estructurales. ^[75] El Cirrostratus fibratus es una especie formada por filamentos semi-fusionados que son de transición hacia o desde los cirros. ^[76] Los altoestratos de nivel medio y los nimboestratos de niveles múltiples siempre tienen una apariencia plana o difusa y, por lo tanto, no se subdividen en especies. Los estratos bajos son de la especie nebulosus ^[75] excepto cuando se dividen en láminas irregulares de stratus fractus (ver más abajo). ^{[62] [74] [77]}

Las nubes cirriformes tienen tres especies no convectivas que pueden formarse en condiciones de masa de aire estable . Cirrus fibratus comprende filamentos que pueden ser rectos, ondulados o, en ocasiones, retorcidos por la cizalladura del viento. ^[76] La especie uncinus es similar, pero tiene ganchos vueltos hacia arriba en los extremos. Cirrus spissatus aparece como parches opacos que pueden mostrar un sombreado gris claro. ^[74]

Los tipos de géneros estratocumuliformes (cirrocúmulos, altocúmulos y estratocúmulos) que aparecen en aire mayoritariamente estable con convección limitada tienen dos especies cada uno. Las especies stratiformis normalmente se encuentran en capas extensas o en parches más pequeños donde solo hay una actividad convectiva mínima. ^[78] Las nubes de la especie lenticularis tienden a tener formas similares a lentes que se estrechan en los extremos. Se las ve más comúnmente como nubes de onda montañosa orográficas , pero pueden aparecer en cualquier parte de la troposfera donde haya una fuerte cizalladura del viento combinada con suficiente estabilidad de la masa de aire para mantener una estructura de nubes generalmente plana. Estas dos especies se pueden encontrar en los niveles altos, medios o bajos de la troposfera dependiendo del género o géneros estratocumuliformes presentes en un momento dado. ^{[62] [74] [77]}

La especie fractus muestra una inestabilidad variable porque puede ser una subdivisión de géneros-tipo de diferentes formas físicas que tienen diferentes características de estabilidad. Este subtipo puede presentarse en forma de capas estratiformes irregulares pero mayormente estables (stratus fractus) o pequeños montículos cumuliformes irregulares con una inestabilidad algo mayor (cumulus fractus). ^{[74] [77] [79]} Cuando las nubes de esta especie se asocian con sistemas de nubes precipitantes de considerable extensión vertical y a veces horizontal, también se clasifican como nubes accesorias bajo el nombre de pannus (ver sección sobre características suplementarias). ^[80]

Estas especies son subdivisiones de tipos de género que pueden ocurrir en aire parcialmente inestable con convección limitada . La especie castellanus aparece cuando una capa estratocumuliforme o cirriforme mayormente estable se ve perturbada por áreas localizadas de inestabilidad de la masa de aire, generalmente por la mañana o por la tarde. Esto da como resultado la formación de acumulaciones cumuliformes incrustadas que surgen de una base estratiforme común. ^[81] Castellanus se asemeja a las torretas de un castillo cuando se ve de lado, y se puede encontrar con géneros estratocumuliformes en cualquier nivel de altitud troposférica y con parches de cirros de alto nivel con convección limitada. ^{[82] Las nubes en penacho de las especies} floccus más separadas son subdivisiones de tipos de género que pueden ser cirriformes o estratocumuliformes en estructura general. A veces se ven con cirros, cirrocúmulos, altocúmulos y estratocúmulos. ^[83]

Una especie recientemente reconocida de estratocúmulo o altocúmulo ha recibido el nombre de volutus , una nube enrollada que puede aparecer antes de la formación de un cumulonimbo. ^[84] Hay algunas nubes volutus que se forman como consecuencia de interacciones con características geográficas específicas en lugar de con una nube madre. Quizás la nube geográficamente específica más extraña de este tipo es Morning Glory , una nube cilíndrica rodante que aparece de manera impredecible sobre el Golfo de Carpentaria en el norte de Australia . Asociada con una poderosa "ondulación" en la atmósfera, la nube puede ser "surfeada" en planeadores . ^[85]

La inestabilidad más general de las masas de aire en la troposfera tiende a producir nubes del tipo de género cúmulo más libremente convectivo, cuyas especies son principalmente indicadores de los grados de inestabilidad atmosférica y del desarrollo vertical resultante de las nubes. Un cúmulo se forma inicialmente en el nivel bajo de la troposfera como una nubecilla de la especie humilis que muestra solo un ligero desarrollo vertical. Si el aire se vuelve más inestable, la nube tiende a crecer verticalmente hacia la especie mediocris , luego fuertemente convectivo congestus , la especie de cúmulo más alto ^[74] que es el mismo tipo al que la Organización de Aviación Civil Internacional se refiere como 'cúmulo imponente'. ^[9]

En condiciones atmosféricas altamente inestables, los grandes cúmulos pueden continuar creciendo hasta convertirse en cumulonimbus calvus (esencialmente, una nube congestus muy alta que produce truenos) con una convección aún más fuerte, y luego, finalmente, en la especie capillatus , cuando las gotas de agua superenfriada en la parte superior de la nube se convierten en cristales de hielo, lo que le da una apariencia cirriforme. ^{[74] [77]}

Los tipos de género y especie se subdividen a su vez en variedades cuyos nombres pueden aparecer después del nombre de la especie para proporcionar una descripción más completa de una nube. Algunas variedades de nubes no están restringidas a un nivel de altitud o forma específicos y, por lo tanto, pueden ser comunes a más de un género o especie. ^[86]

Todas las variedades de nubes se dividen en dos grupos principales. Un grupo identifica las opacidades de estructuras de nubes bajas y medias particulares y comprende las variedades translucidus (translúcidas delgadas), perlucidus (opacas espesas con intervalos claros translúcidos o muy pequeños) y opacus (opacas espesas). Estas variedades siempre son identificables para géneros y especies de nubes con opacidad variable. Las tres están asociadas con las especies stratiformis de altocumulus y stratocumulus. Sin embargo, solo se observan dos variedades con altostratus y stratus nebulosus cuyas estructuras uniformes impiden la formación de una variedad perlucidus. Las variedades basadas en la opacidad no se aplican a las nubes altas porque siempre son translúcidas o, en el caso de cirrus spissatus, siempre opacas. ^{[86] [87]}

Un segundo grupo describe las disposiciones ocasionales de las estructuras de las nubes en patrones particulares que son discernibles por un observador en la superficie (los campos de nubes generalmente son visibles solo desde una altitud significativa por encima de las formaciones). Estas variedades no siempre están presentes con los géneros y especies con los que están asociadas, sino que solo aparecen cuando las condiciones atmosféricas favorecen su formación. Las variedades Intortus y Vertebratus se presentan ocasionalmente con cirrus fibratus. Son filamentos retorcidos en formas irregulares, respectivamente, y aquellos que están dispuestos en patrones de espina de pescado, generalmente por corrientes de viento desiguales que favorecen la formación de estas variedades. La variedad radiatus está asociada con filas de nubes de un tipo particular que parecen converger en el horizonte. A veces se ve con las especies fibratus y uncinus de cirros, las especies stratiformis de altocúmulos y estratocúmulos, las especies mediocris y a veces humilis de cúmulos, ^{[89] [ ¿ fuente poco confiable? ] [90]} y con el género altostratus. ^[91]

Otra variedad, duplicatus (capas del mismo tipo muy próximas entre sí, una encima de la otra), se encuentra a veces con cirros de las especies fibratus y uncinus, y con altocúmulos y estratocúmulos de las especies stratiformis y lenticularis. La variedad undulatus (que tiene una base ondulada) puede aparecer con cualquier nube de las especies stratiformis o lenticularis, y con altoestratos. Solo raramente se observa con estratos nebulosos. La variedad lacunosus es causada por corrientes descendentes localizadas que crean agujeros circulares en forma de panal o red. Ocasionalmente se ve con cirrocúmulos y altocúmulos de las especies stratiformis, castellanus y floccus, y con estratocúmulos de las especies stratiformis y castellanus. ^{[86] [87]}

Es posible que algunas especies muestren variedades combinadas a la vez, especialmente si una variedad se basa en la opacidad y la otra en patrones. Un ejemplo de esto sería una capa de altocúmulos stratiformis dispuestos en filas aparentemente convergentes separadas por pequeñas interrupciones. El nombre técnico completo de una nube en esta configuración sería altocúmulos stratiformis radiatus perlucidus , que identificaría respectivamente su género, especie y dos variedades combinadas. ^{[77] [86] [87]}

Las características suplementarias y las nubes accesorias no son subdivisiones adicionales de los tipos de nubes por debajo del nivel de especie y variedad. Más bien, son hidrometeoros o tipos especiales de nubes con sus propios nombres en latín que se forman en asociación con ciertos géneros, especies y variedades de nubes. ^{[77] [87]} Las características suplementarias, ya sea en forma de nubes o precipitaciones, están directamente asociadas al género principal de nubes. Las nubes accesorias, por el contrario, generalmente están separadas de la nube principal. ^[92]

Un grupo de características complementarias no son formaciones de nubes propiamente dichas, sino precipitaciones que caen cuando las gotas de agua o los cristales de hielo que forman las nubes visibles se han vuelto demasiado pesados ​​para permanecer en el aire. La virga es una característica que se observa en las nubes que producen precipitaciones que se evaporan antes de llegar al suelo; estas pertenecen a los géneros cirrocúmulos, altocúmulos, altoestratos, nimboestratos, estratocúmulos, cúmulos y cumulonimbos. ^[92]

Cuando la precipitación llega al suelo sin evaporarse completamente, se denomina fenómeno praecipitatio . ^[93] Esto ocurre normalmente con los altostratus opacus, que pueden producir precipitaciones generalizadas pero generalmente ligeras, y con nubes más espesas que muestran un desarrollo vertical significativo. De estos últimos, los cumulus mediocris que crecen hacia arriba producen solo lluvias ligeras aisladas, mientras que los nimbostratus que crecen hacia abajo son capaces de precipitaciones más intensas y extensas. Las nubes verticales imponentes tienen la mayor capacidad de producir eventos de precipitación intensa, pero estos tienden a ser localizados a menos que se organicen a lo largo de frentes fríos de rápido movimiento. Los cumulus congestus pueden producir lluvias de intensidad moderada a intensa. Los cumulonimbus, el más grande de todos los géneros de nubes, tienen la capacidad de producir lluvias muy intensas. Las nubes estratos bajas generalmente producen solo precipitaciones ligeras, pero esto siempre ocurre como fenómeno praecipitatio debido al hecho de que este género de nubes se encuentra demasiado cerca del suelo para permitir la formación de virga. ^{[77] [87] [92]}

El yunque es la característica complementaria más específica del tipo, que se observa únicamente en los cumulonimbos de la especie capillatus. La parte superior de una nube con yunque de cumulonimbo es aquella que se ha extendido hasta adoptar una forma de yunque clara como resultado de las corrientes de aire ascendentes que golpean la capa de estabilidad en la tropopausa, donde el aire ya no continúa enfriándose con el aumento de la altitud. ^[94]

La formación de mamma se forma en las bases de las nubes como protuberancias con forma de burbuja orientadas hacia abajo causadas por corrientes descendentes localizadas dentro de la nube. A veces también se la llama mammatus , una versión anterior del término utilizada antes de una estandarización de la nomenclatura latina llevada a cabo por la Organización Meteorológica Mundial durante el siglo XX. El más conocido es el cumulonimbus con mammatus , pero la formación de mamma también se observa ocasionalmente con cirros, cirrocúmulos, altocúmulos, altoestratos y estratocúmulos. ^[92]

Una formación en forma de tuba es una columna de nubes que puede colgar del fondo de un cúmulo o cumulonimbo. Una columna recién formada o mal organizada puede ser comparativamente benigna, pero puede intensificarse rápidamente y convertirse en una nube con forma de embudo o un tornado. ^{[92] [95] [96]}

Una formación de arco es una nube enrollada con bordes irregulares adherida a la parte frontal inferior de un cúmulo congestus o cumulonimbo que se forma a lo largo del borde delantero de una línea de turbonadas o de una salida de tormenta eléctrica. ^[97] Una formación de arco grande puede tener la apariencia de un arco oscuro y amenazador. ^[92]

La Organización Meteorológica Mundial (OMM) ha reconocido formalmente varias nuevas características suplementarias . La característica fluctus puede formarse en condiciones de fuerte cizalladura del viento atmosférico cuando un estratocúmulo, altocúmulo o cirro se rompe en crestas regularmente espaciadas. Esta variante a veces se conoce informalmente como nube (onda) de Kelvin-Helmholtz . Este fenómeno también se ha observado en formaciones de nubes sobre otros planetas e incluso en la atmósfera del Sol. ^[98] Otra característica de nube de tipo onda altamente perturbada pero más caótica asociada con el estratocúmulo o la nube altocúmulo ha recibido el nombre en latín de asperitas . La característica suplementaria cavum es un agujero circular en forma de veta que ocasionalmente se forma en una capa delgada de altocúmulo o cirrocúmulo superenfriado. Las vetas de caída que consisten en virga o jirones de cirros se ven generalmente debajo del agujero a medida que los cristales de hielo caen a una altitud menor. Este tipo de agujero suele ser más grande que los agujeros lacunosus típicos. Una formación de murus es una nube de pared con forma de cumulonimbo y una base de nubes que desciende y gira y que puede dar lugar al desarrollo de tornados. Una formación de cauda es una nube de cola que se extiende horizontalmente alejándose de la nube de murus y es el resultado de la alimentación de aire hacia la tormenta. ^[84]

Las formaciones de nubes suplementarias separadas de la nube principal se conocen como nubes accesorias . ^{[77] [87] [92]} Las nubes con precipitaciones más pesadas, nimboestratos, cúmulos imponentes (cúmulos congestus) y cumulonimbos típicamente ven la formación en la precipitación de la característica pannus , nubes bajas irregulares de los géneros y especies cumulus fractus o stratus fractus. ^[80]

Un grupo de nubes accesorias comprende formaciones que se asocian principalmente con nubes cumuliformes y cumulonimbiformes de convección libre que crecen hacia arriba. Un pileus es una nube de capa que se puede formar sobre un cumulonimbo o un gran cúmulo, ^[99] mientras que una característica de velo es una capa horizontal delgada que a veces se forma como un delantal alrededor del medio o frente a la nube madre. ^[92] Una nube accesoria recientemente reconocida oficialmente por la Organización Meteorológica Mundial es el flumen , también conocido de manera más informal como la cola del castor . Se forma por la entrada cálida y húmeda de una tormenta eléctrica de supercélula y puede confundirse con un tornado. Aunque el flumen puede indicar un riesgo de tornado, es similar en apariencia a las nubes pannus o scud y no rota. ^[84]

Las nubes se forman inicialmente en el aire despejado o se convierten en nubes cuando la niebla se eleva por encima del nivel de la superficie. El género de una nube recién formada está determinado principalmente por las características de la masa de aire, como la estabilidad y el contenido de humedad. Si estas características cambian con el tiempo, el género tiende a cambiar en consecuencia. Cuando esto sucede, el género original se denomina nube madre . Si la nube madre conserva gran parte de su forma original después de la aparición del nuevo género, se denomina nube genitus . Un ejemplo de esto es el estratocúmulo cumulogenitus , una nube estratocúmulo formada por la expansión parcial de un tipo de cúmulo cuando hay una pérdida de sustentación convectiva. Si la nube madre sufre un cambio completo de género, se considera una nube mutatus . ^[100]

Las categorías genitus y mutatus se han ampliado para incluir ciertos tipos que no se originan a partir de nubes preexistentes. El término flammagenitus (del latín "hecho por el fuego") se aplica a los cúmulos congestus o cumulonimbos que se forman por incendios a gran escala o erupciones volcánicas. Las nubes de bajo nivel más pequeñas, "pirocúmulos" o "fúmulos", formadas por la actividad industrial contenida, ahora se clasifican como cúmulos homogenitus (del latín "hechas por el hombre"). Las estelas de condensación formadas por el escape de los aviones que vuelan en el nivel superior de la troposfera pueden persistir y extenderse en formaciones parecidas a los cirros, que se denominan cirrus homogenitus . Si una nube cirrus homogenitus cambia completamente a cualquiera de los géneros de alto nivel, se denomina cirros, cirroestratos o cirrocúmulos homomutatus . Los estratos cataractagenitus (del latín "hechos por cataratas") se generan por el rocío de las cascadas. Silvagenitus (del latín "creado en el bosque") es una nube estratos que se forma cuando se agrega vapor de agua al aire por encima del dosel del bosque. ^[100]

A veces, ciertos procesos atmosféricos hacen que las nubes se organicen en patrones que pueden cubrir grandes áreas. Estos patrones suelen ser difíciles de identificar desde la superficie y se ven mejor desde un avión o una nave espacial.

Las nubes estratocúmulos se pueden organizar en "campos" que adoptan determinadas formas y características especialmente clasificadas. En general, estos campos son más visibles desde grandes altitudes que desde el nivel del suelo. A menudo se pueden encontrar en las siguientes formas:

• Actinoformo , que se asemeja a una hoja o a una rueda de radios.
• Célula cerrada, turbia en el centro y clara en los bordes, similar a un panal lleno . ^[101]
• Celda abierta, que se asemeja a un panal vacío, con nubes alrededor de los bordes y un espacio claro y abierto en el medio. ^[102]

Estos patrones se forman a partir de un fenómeno conocido como vórtice de Kármán , que recibe su nombre del ingeniero y especialista en dinámica de fluidos Theodore von Kármán . ^[103] Las nubes impulsadas por el viento, generalmente altocúmulos de nivel medio o cirros de nivel alto, pueden formarse en filas paralelas que siguen la dirección del viento. Cuando el viento y las nubes encuentran características terrestres de gran elevación, como islas prominentes verticalmente, pueden formar remolinos alrededor de las masas de tierra altas que dan a las nubes una apariencia retorcida. ^[104]

Aunque la distribución local de las nubes puede verse significativamente influenciada por la topografía, la prevalencia global de la cobertura de nubes en la troposfera tiende a variar más según la latitud . Es más frecuente en y a lo largo de las zonas de baja presión de convergencia troposférica superficial que rodean la Tierra cerca del ecuador y cerca de los paralelos 50 de latitud en los hemisferios norte y sur . ^[107] Los procesos de enfriamiento adiabático que conducen a la creación de nubes por medio de agentes elevadores están todos asociados con la convergencia; un proceso que involucra la entrada horizontal y la acumulación de aire en una ubicación determinada, así como la velocidad a la que esto sucede. ^{[108] Cerca del ecuador, el aumento de la nubosidad se debe a la presencia de la} Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) de baja presión, donde el aire muy cálido e inestable promueve principalmente nubes cumuliformes y cumulonimbiformes. ^[109] Se pueden formar nubes de prácticamente cualquier tipo a lo largo de las zonas de convergencia de latitudes medias dependiendo de la estabilidad y el contenido de humedad del aire. Estas zonas de convergencia extratropical están ocupadas por los frentes polares donde las masas de aire de origen polar se encuentran y chocan con las de origen tropical o subtropical. ^{[110] Esto conduce a la formación de} ciclones extratropicales generadores de clima compuestos por sistemas de nubes que pueden ser estables o inestables en diversos grados según las características de estabilidad de las diversas masas de aire que están en conflicto. ^[111]

La divergencia es lo opuesto a la convergencia. En la troposfera de la Tierra, implica la salida horizontal de aire desde la parte superior de una columna de aire ascendente, o desde la parte inferior de una columna descendente a menudo asociada con un área o cresta de alta presión. ^[108] La nubosidad tiende a ser menos frecuente cerca de los polos y en los subtrópicos cerca de los paralelos 30, norte y sur. A estos últimos a veces se los denomina latitudes de caballo . La presencia de una cresta subtropical de alta presión a gran escala a cada lado del ecuador reduce la nubosidad en estas latitudes bajas. ^[112] También se producen patrones similares en latitudes más altas en ambos hemisferios. ^[113]

La luminancia o brillo de una nube está determinada por cómo la luz es reflejada, dispersada y transmitida por las partículas de la nube. Su brillo también puede verse afectado por la presencia de neblina o fotometeoros como halos y arcoíris. ^[114] En la troposfera, las nubes densas y profundas exhiben una alta reflectancia (70–95%) en todo el espectro visible . Las diminutas partículas de agua están densamente empaquetadas y la luz solar no puede penetrar mucho en la nube antes de reflejarse, lo que le da a la nube su característico color blanco, especialmente cuando se ve desde arriba. ^[115] Las gotas de las nubes tienden a dispersar la luz de manera eficiente, de modo que la intensidad de la radiación solar disminuye con la profundidad en los gases. Como resultado, la base de la nube puede variar de un gris muy claro a un gris muy oscuro dependiendo del espesor de la nube y de cuánta luz se refleje o transmita de regreso al observador. Las nubes troposféricas altas y delgadas reflejan menos luz debido a la concentración comparativamente baja de cristales de hielo constituyentes o gotas de agua superenfriadas, lo que da como resultado una apariencia ligeramente blanquecina. Sin embargo, una nube densa y espesa de cristales de hielo aparece de un blanco brillante con un sombreado gris pronunciado debido a su mayor reflectividad. ^[114]

A medida que una nube troposférica madura, las gotas de agua densas pueden combinarse para producir gotas más grandes. Si las gotas se vuelven demasiado grandes y pesadas para que la circulación del aire las mantenga en el aire, caerán de la nube en forma de lluvia . Mediante este proceso de acumulación, el espacio entre las gotas se hace cada vez más grande, lo que permite que la luz penetre más profundamente en la nube. Si la nube es lo suficientemente grande y las gotas que hay en su interior están lo suficientemente espaciadas, un porcentaje de la luz que entra en la nube no se refleja de vuelta, sino que se absorbe, lo que le da a la nube un aspecto más oscuro. Un ejemplo sencillo de esto es que uno puede ver más lejos cuando llueve mucho que cuando hay niebla espesa. Este proceso de reflexión / absorción es lo que provoca la gama de colores de las nubes, que va del blanco al negro. ^[116]

Las nubes pueden tener una coloración muy llamativa a cualquier altitud, y el color de la nube suele ser el mismo que el de la luz incidente. ^[117] Durante el día, cuando el sol está relativamente alto en el cielo, las nubes troposféricas suelen ser de un blanco brillante en la parte superior con distintos tonos de gris por debajo. Las nubes delgadas pueden parecer blancas o parecer que han adquirido el color de su entorno o fondo. Las nubes rojas, naranjas y rosadas aparecen casi exclusivamente al amanecer o al atardecer y son el resultado de la dispersión de la luz solar por la atmósfera. Cuando el sol está justo debajo del horizonte, las nubes bajas son grises, las nubes medias aparecen de color rosa y las nubes altas son blancas o blanquecinas. Las nubes de noche son negras o gris oscuro en un cielo sin luna, o blanquecinas cuando están iluminadas por la luna. También pueden reflejar los colores de grandes incendios, luces de la ciudad o auroras que puedan estar presentes. ^[117]

Una nube cumulonimbus que parece tener un tinte verdoso o azulado es una señal de que contiene cantidades extremadamente altas de agua; granizo o lluvia que dispersan la luz de una manera que le da a la nube un color azul. Una coloración verde ocurre principalmente al final del día cuando el sol está comparativamente bajo en el cielo y la luz solar incidente tiene un tinte rojizo que parece verde cuando ilumina una nube azulada muy alta. Las tormentas de tipo supercélula tienen más probabilidades de caracterizarse por esto, pero cualquier tormenta puede parecer de esta manera. Una coloración como esta no indica directamente que se trata de una tormenta eléctrica severa, solo confirma su potencial. Dado que un tinte verde/azul significa grandes cantidades de agua, una fuerte corriente ascendente que la sostiene, fuertes vientos de la tormenta que cae y granizo húmedo; todos los elementos que aumentan la posibilidad de que se vuelva severa, se pueden inferir de esto. Además, cuanto más fuerte sea la corriente ascendente, más probable es que la tormenta experimente tornadogénesis y produzca granizo grande y fuertes vientos. ^[118]

En la temporada de incendios forestales , desde finales de primavera hasta principios de otoño, se pueden observar nubes amarillentas en la troposfera . El color amarillo se debe a la presencia de contaminantes en el humo. Las nubes amarillentas son causadas por la presencia de dióxido de nitrógeno y, a veces, se observan en áreas urbanas con altos niveles de contaminación del aire. ^[119]

• 
  Stratocumulus stratiformis y pequeños castellanus coloreados de naranja por la salida del sol
• 
  Una aparición de iridiscencia de nubes con altocúmulos volutus y cirrocúmulos estratiformes.
• 
  La puesta de sol refleja tonos de rosa sobre el estratocúmulo gris stratiformis translucidus (que se transforma en perlucidus en el fondo)
• 
  Stratocumulus stratiformis perlucidus antes del atardecer en Bangalore , India
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  Tormenta de finales de verano en Dinamarca . El color casi negro de la base indica que la nube principal en primer plano probablemente sea un cumulonimbo.
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  Las partículas en la atmósfera y el ángulo del sol realzan los colores de los estratocúmulos cumulogenitus en el crepúsculo vespertino .

Las nubes troposféricas ejercen numerosas influencias sobre la troposfera y el clima de la Tierra. En primer lugar, son la fuente de las precipitaciones, por lo que influyen en gran medida en la distribución y la cantidad de las precipitaciones. Debido a su flotabilidad diferencial en relación con el aire libre de nubes que las rodea, las nubes pueden estar asociadas a movimientos verticales del aire que pueden ser convectivos, frontales o ciclónicos. El movimiento es ascendente si las nubes son menos densas porque la condensación del vapor de agua libera calor, calentando el aire y, por lo tanto, disminuyendo su densidad. Esto puede conducir a un movimiento descendente porque la elevación del aire produce un enfriamiento que aumenta su densidad. Todos estos efectos dependen sutilmente de la estructura vertical de la temperatura y la humedad de la atmósfera y dan lugar a una importante redistribución del calor que afecta al clima de la Tierra. ^[120]

La complejidad y diversidad de las nubes en la troposfera es una de las principales razones de la dificultad para cuantificar los efectos de las nubes sobre el clima y el cambio climático. Por un lado, las cimas de las nubes blancas promueven el enfriamiento de la superficie de la Tierra al reflejar la radiación de onda corta (visible e infrarroja cercana) del Sol, disminuyendo la cantidad de radiación solar que se absorbe en la superficie, mejorando el albedo de la Tierra . La mayor parte de la luz solar que llega al suelo es absorbida, calentando la superficie, que emite radiación hacia arriba en longitudes de onda más largas, infrarrojas. Sin embargo, en estas longitudes de onda, el agua en las nubes actúa como un absorbente eficiente. El agua reacciona irradiando, también en el infrarrojo, tanto hacia arriba como hacia abajo, y la radiación de onda larga descendente da como resultado un mayor calentamiento en la superficie. Esto es análogo al efecto invernadero de los gases de efecto invernadero y el vapor de agua . ^[120]

Los tipos de género de alto nivel muestran particularmente esta dualidad, tanto con efectos de enfriamiento del albedo de onda corta como de calentamiento de efecto invernadero de onda larga. En general, las nubes de cristales de hielo en la troposfera superior (cirros) tienden a favorecer el calentamiento neto. ^{[121] [122]} Sin embargo, el efecto de enfriamiento es dominante en las nubes de nivel medio y bajo, especialmente cuando se forman en capas extensas. ^[121] Las mediciones de la NASA indican que, en general, los efectos de las nubes de nivel bajo y medio que tienden a promover el enfriamiento superan los efectos de calentamiento de las capas altas y los resultados variables asociados con las nubes desarrolladas verticalmente. ^[121]

Por difícil que sea evaluar las influencias de las nubes actuales en el clima actual, es aún más problemático predecir los cambios en los patrones y propiedades de las nubes en un clima futuro más cálido, y las influencias resultantes de las nubes en el clima futuro. En un clima más cálido, entraría más agua en la atmósfera por evaporación en la superficie; como las nubes se forman a partir del vapor de agua, se esperaría que la nubosidad aumentara. Pero en un clima más cálido, las temperaturas más altas tenderían a evaporar las nubes. ^[123] Ambas afirmaciones se consideran exactas, y ambos fenómenos, conocidos como retroalimentaciones de las nubes, se encuentran en los cálculos de los modelos climáticos. En términos generales, si las nubes, especialmente las nubes bajas, aumentan en un clima más cálido, el efecto de enfriamiento resultante conduce a una retroalimentación negativa en la respuesta climática al aumento de los gases de efecto invernadero. Pero si las nubes bajas disminuyen, o si las nubes altas aumentan, la retroalimentación es positiva. Las diferentes cantidades de estas retroalimentaciones son la principal razón de las diferencias en las sensibilidades climáticas de los modelos climáticos globales actuales. Como consecuencia, gran parte de la investigación se ha centrado en la respuesta de las nubes bajas y verticales a un clima cambiante. Sin embargo, los principales modelos globales producen resultados muy diferentes: algunos muestran un aumento de las nubes bajas y otros una disminución. ^{[124] [125]} Por estas razones, el papel de las nubes troposféricas en la regulación del tiempo y el clima sigue siendo una fuente importante de incertidumbre en las proyecciones del calentamiento global . ^{[126] [127]}

Las nubes estratosféricas polares (PSC) se encuentran en la parte más baja de la estratosfera. La humedad es escasa por encima de la troposfera, por lo que las nubes nacaradas y no nacaradas en este rango de altitud se limitan a las regiones polares en invierno, cuando el aire es más frío. ^[8]

Las PSC presentan algunas variaciones en su estructura según su composición química y las condiciones atmosféricas, pero están limitadas a un único rango de altitud muy elevado de unos 15.000–25.000 m (49.200–82.000 pies). En consecuencia, se clasifican como un tipo singular sin niveles de altitud diferenciados, tipos de género, especies o variedades. No existe una nomenclatura latina a la manera de las nubes troposféricas, sino más bien nombres descriptivos de varias formas generales utilizando el inglés común. ^[8]

Las PSC de ácido nítrico y agua superenfriadas, a veces conocidas como tipo 1, suelen tener una apariencia estratiforme que se asemeja a un cirroestrato o una neblina, pero como no están congeladas en cristales, no muestran los colores pastel de los tipos nacarados. Este tipo de PSC se ha identificado como una causa del agotamiento del ozono en la estratosfera. ^[128] Los tipos nacarados congelados suelen ser muy delgados con coloraciones nacaradas y una apariencia ondulada cirriforme o lenticular (estratocumuliforme). A veces se los conoce como tipo 2. ^{[129] [130]}

Las nubes noctilucentes son las más altas de la atmósfera y se encuentran cerca de la parte superior de la mesosfera, a unos 80 a 85 km (50 a 53 mi), o aproximadamente diez veces la altitud de las nubes altas troposféricas. ^[131] Se les da este nombre derivado del latín debido a su iluminación mucho después del atardecer y antes del amanecer. Por lo general, tienen una coloración blanca azulada o plateada que puede parecerse a cirros muy iluminados. Las nubes noctilucentes ocasionalmente pueden adquirir un tono más rojizo o anaranjado. ^[8] No son lo suficientemente comunes ni están lo suficientemente extendidas como para tener un efecto significativo en el clima. ^[132] Sin embargo, una frecuencia cada vez mayor de aparición de nubes noctilucentes desde el siglo XIX puede ser el resultado del cambio climático. ^[133]

Las investigaciones en curso indican que la elevación convectiva en la mesosfera es lo suficientemente fuerte durante el verano polar como para provocar un enfriamiento adiabático de una pequeña cantidad de vapor de agua hasta el punto de saturación. Esto tiende a producir las temperaturas más frías de toda la atmósfera justo por debajo de la mesopausia. ^[132] Hay evidencia de que las partículas de humo de los meteoros quemados proporcionan gran parte de los núcleos de condensación necesarios para la formación de nubes noctilucentes. ^[134]

Las nubes noctilucentes tienen cuatro tipos principales según su estructura física y apariencia. Los velos de tipo I son muy tenues y carecen de una estructura bien definida, algo así como los cirrostratus fibratus o los cirros mal definidos. ^[135] Las bandas de tipo II son largas rayas que a menudo se presentan en grupos dispuestos aproximadamente en paralelo entre sí. Suelen estar más espaciadas que las bandas o elementos que se observan en las nubes cirrocúmulos. ^[136] Las olas de tipo III son conjuntos de rayas cortas, aproximadamente paralelas y muy espaciadas que en su mayoría se parecen a los cirros. ^[137] Los remolinos de tipo IV son anillos de nubes parciales o, más raramente, completos, con centros oscuros. ^[138]

La distribución en la mesosfera es similar a la de la estratosfera, salvo a altitudes mucho mayores. Debido a la necesidad de un enfriamiento máximo del vapor de agua para producir nubes noctilucentes, su distribución tiende a estar restringida a las regiones polares de la Tierra. Los avistamientos son raros a más de 45 grados al sur del polo norte o al norte del polo sur. ^[8]

En la mayoría de los demás planetas del Sistema Solar se ha observado una capa de nubes . Las espesas nubes de Venus están compuestas de dióxido de azufre (debido a la actividad volcánica) y parecen ser casi completamente estratiformes. ^[139] Están dispuestas en tres capas principales a altitudes de 45 a 65 km que oscurecen la superficie del planeta y pueden producir virga . No se han identificado tipos cumuliformes incrustados, pero a veces se ven formaciones de ondas estratocumuliformes rotas en la capa superior que revelan nubes de capas más continuas debajo. ^[140] En Marte , se han detectado noctilucentes, cirros, cirrocúmulos y estratocúmulos compuestos de hielo de agua principalmente cerca de los polos. ^{[141] [142]} También se han detectado nieblas de hielo de agua en Marte. ^[143]

Tanto Júpiter como Saturno tienen una capa exterior de nubes cirriformes compuesta de amoníaco, ^{[144] [145]} una capa intermedia de nubes de neblina estratiformes hecha de hidrosulfuro de amonio y una capa interior de nubes de agua cúmulos. ^{[146] [147]} Se sabe que existen cumulonimbos incrustados cerca de la Gran Mancha Roja en Júpiter . ^{[148] [149]} Se pueden encontrar los mismos tipos de categorías cubriendo Urano y Neptuno , pero todos están compuestos de metano . ^{[150] [151] [152] [153]} La luna de Saturno, Titán, tiene nubes cirros que se cree que están compuestas principalmente de metano. ^{[154] [155]} La misión Cassini-Huygens a Saturno descubrió evidencia de nubes estratosféricas polares ^[156] y un ciclo de metano en Titán, incluidos lagos cerca de los polos y canales fluviales en la superficie de la luna. ^[157]

Se sabe que algunos planetas fuera del Sistema Solar tienen nubes atmosféricas. En octubre de 2013, se anunció la detección de nubes ópticamente densas a gran altitud en la atmósfera del exoplaneta Kepler-7b ^{[158] [159]} y, en diciembre de 2013, en las atmósferas de GJ 436 b y GJ 1214 b [ ^{160] [161] [162] [163]}

Las nubes juegan un papel mítico o no científico importante en varias culturas y tradiciones religiosas. Los antiguos acadios creían que las nubes (en meteorología, probablemente la característica complementaria mamma ) eran los pechos de la diosa del cielo Antu ^[165] y que la lluvia era leche de sus pechos. ^[165] En Éxodo 13:21-22, se describe a Yahvé guiando a los israelitas a través del desierto en forma de una " columna de nube " durante el día y una " columna de fuego " por la noche. ^[164] En el mandeísmo , los uthras (seres celestiales) también se mencionan ocasionalmente como estando en anana ("nubes"; por ejemplo, en Ginza derecha Libro 17, Capítulo 1), que también pueden interpretarse como consortes femeninas. ^[166]

La nube del desconocimiento es una obra de misticismo cristiano del siglo XIVque recomienda una práctica contemplativa centrada en la experiencia de Dios a través del amor y el “desconocimiento”. ^{[ cita requerida ]}

En la antigua comedia griega Las nubes , escrita por Aristófanes y representada por primera vez en la ciudad de Dionisio en 423 a. C., el filósofo Sócrates declara que las nubes son las únicas deidades verdaderas ^[167] y le dice al personaje principal, Strepsiades, que no adore a ninguna deidad más que a las nubes, sino que les rinda homenaje solo a ellas. ^[167] En la obra, las nubes cambian de forma para revelar la verdadera naturaleza de quien las mira, ^{[168] [167] [169]} convirtiéndose en centauros al ver a un político de pelo largo , lobos al ver al malversador Simón, ciervos al ver al cobarde Cleónimo y mujeres mortales al ver al informante afeminado Clístenes . ^{[168] [169] [167]} Son aclamadas como la fuente de inspiración para poetas cómicos y filósofos; ^[167] Son maestros de la retórica , y consideran tanto la elocuencia como la sofistería como sus "amigas". ^[167]

En China, las nubes son símbolos de suerte y felicidad. ^[170] Se cree que las nubes superpuestas (en meteorología, probablemente nubes duplicatus ) implican felicidad eterna ^[170] y se dice que las nubes de diferentes colores indican "bendiciones multiplicadas". ^[170]

La observación informal de nubes o la observación de nubes es una actividad popular que implica observar las nubes y buscar formas en ellas, una forma de pareidolia . ^{[171] [172]}

• Ackerman, Steven A. (2011). Meteorología: nubes y efecto invernadero. Jones & Bartlett. ISBN 978-0-7637-8927-5.
• Dunlop, Storm (junio de 2003). Manual de identificación meteorológica. Lyons Press. ISBN 978-1-58574-857-0.
• IPCC (2021). Masson-Delmotte, V.; Zhai, P.; Pirani, A.; Connors, SL; et al. (eds.). Cambio climático 2021: la base científica física (PDF) . Contribución del Grupo de trabajo I al Sexto informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. Cambridge University Press.

• Mapa global actual del agua total en las nubes
• Mapas mensuales de la cobertura de nubes global, del Observatorio de la Tierra de la NASA
• Atlas internacional de nubes de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) Atlas internacional de nubes