Humedad, definición, medición y procedencia. Nubes, condensación, tipos de nubes

Definición de humedad

La humedad es la cantidad de vapor de agua que contiene la atmósfera. Esta cantidad no es constante, sino que varía considerablemente de un lugar a otro y esto depende de diversos factores. En las regiones árticas el aire frío y seco no contiene vapor de agua en invierno, a diferencia de las áreas cercanas al ecuador en las que la humedad puede alcanzar entre 4 y 5% del volumen de la atmósfera y, por tanto, son lugares calurosos y húmedos.

Procedencia de la humedad del aire

El vapor de agua presente en la atmósfera procede de la superficie de ríos, lagos, océanos y de la tierra húmeda, por evaporación. Gran parte de este vapor de agua lo suministran las plantas como resultado de su actividad fisiológica.

Estados físicos del agua y su transformación

El agua se puede presentar en tres estados físicos: sólido (congelada en forma de hielo), líquido y gaseoso (en forma de vapor).

El agua puede pasar del estado gaseoso a líquido por condensación. Si las temperaturas son inferiores a 0°C puede pasar directamente al estado sólido por sublimación. A la vez, es posible que las moléculas de agua líquida pasen a estado gaseoso por evaporación, del estado líquido al sólido por congelación y del estado sólido al líquido por fusión.

Punto de saturación, humedad relativa y absoluta

Existe un límite en la cantidad de vapor de agua que la atmósfera puede contener a una determinada temperatura que se conoce como punto de saturación.

Humedad relativa

La relativa determina la capacidad del aire para almacenar agua y depende del punto de saturación y se define como el cociente entre la cantidad de vapor de agua presente en la atmósfera y la máxima cantidad que podría contener; este término es expresado en porcentaje. Una humedad relativa del 100% indica que se ha llegado al punto de saturación, a partir de ahí todo excedente de vapor de agua se condensa.

Humedad absoluta

La absoluta es la masa de vapor de agua que está presente en determinado volumen de aire y se expresa en gramos por metro cúbico. La humedad absoluta indica cuánta agua se puede extraer de la atmósfera por precipitación. Es muy importante resaltar que las masas de aire caliente absorben más vapor de agua que las masas de aire frío.

Medición de la humedad

Existen varias formas de medir la humedad del aire: Mediante un instrumento llamado higrómetro y mediante el psicrómetro.

Higrómetro

El higrómetro señala la humedad relativa en una escala graduada. El modelo más sencillo emplea cabellos humanos que se alargan o acortan de acuerdo a los cambios de la humedad relativa, reflejándose estos cambios de longitud en la escala.

Mediante un higrógrafo se puede obtener un registro continuo de la humedad, funciona bajo el mismo principio que el higrómetro pero tiene un tambor rotatorio rodeado de una hoja de papel milimetrado en la que se imprimen los cambios de la humedad.

Psicrómetro

El psicrómetro tiene dos termómetros continuos. Uno de ellos es un termómetro ordinario y el otro porta un tejido húmedo alrededor del mercurio. Cuando la humedad relativa es del 100%, el agua que humedece el tejido no se evapora y ambos termómetros marcan la misma temperatura. Cuando la relativa es menor, el agua se evapora y el termómetro con el tejido húmedo marca una temperatura menor que el termómetro ordinario. Existen valores tabulados para relacionar la humedad relativa con la diferencia de temperatura entre ambos termómetros.

Nubes

Las nubes son conjuntos de gotas de agua o de hielo que flotan en el aire y miden entre 0.006 y 0,127 mm de diámetro. Estas gotas son producto del exceso de humedad que alcanza la atmósfera, superando el punto de saturación y dando lugar inmediatamente a la condensación. Esto ocurre cuando el aire se enfría por debajo del punto de rocío (temperatura la que se debe enfriar una masa de aire para que se sature de humedad). Para la formación de las nubes es necesario que existan núcleos higroscópicos o de condensación, como cenizas volcánicas y productos de combustión, alrededor de los cuales se acumulan las moléculas de agua.

Tipos de nubes

Las nubes se clasifican según su composición, apariencia (color, forma, tamaño) y altura a la que se forman.

Según su composición

Nubes de agua: Formadas sólo por pequeñas gotas de agua, tienen contornos bien delimitados y cuando son muy densas proyectan sombra.

Nubes de hielo: Están formadas sólo por cristales de hielo muy pequeños, tienen apariencia fibrosa y no proyectan sombras.

Nubes mixtas: Se forman por cristales y hielo y gotas de agua a la vez.

Según su apariencia

De acuerdo a su apariencia se reconocen tres tipos básicos de nubes cuya formación está determinada por la velocidad de la corriente de aire ascendente:

Cirros (o cirriformes): No dan origen a lluvias, están formados de cristales de hielo, tienen estructura fibrosa, son nubes muy blancas y se separan en forma de filamentos, tienen aspecto delicado.

Cúmulos (o cumuliformes): Se asemejan al algodón y se desarrollan verticalmente a partir de los mil metros de altura y se ensanchan a medida que se avanza en altitud, su base es plana y tienen apariencia brillante. Se forman con corrientes fuertes de aire ascendente.

Estratos (o estratiformes): Son nubes que llegan a cubrir gran parte o todo el cielo, su estructura es horizontal en capas y se forman cuando la corriente de aire ascendente es débil.

Según la altura

Las nubes son agrupadas en cuatro familias:

Nubes altas, medias, bajas: Se forman por elevación sobre extensas áreas y se dispersan lateralmente. Las altas tienen bases por encima de los 6000 m, las medias tienen bases entre los 2000 m y pueden llegar hasta los 6000 m y las bajas pueden llegar hasta los 2000 m de altura. Sin embargo, estos números no son constantes, ya que variaciones latitudinales y estacionales tienen efecto sobre ellas.

Nubes con desarrollo vertical: Cubren áreas pequeñas y se asocian con ascensos más pronunciados. Pueden partir desde alturas cercanas al suelo hasta llegar a los 12000 m.

Otros tipos de nubes

A partir de la combinación de las características de los cirros, cúmulos y estratos y la altitud en la que se desarrollan, se forman otros tipos de nubes más complejas. En general, se conocen:

• Cirros, cirrostratos, cirrocúmulos (nubes altas)
• Altostratos, altocúmulos, nimbostratos (nubes medias)
• Estratos, estratocúmulos, cúmulos (nubes bajas)
• Cumulonimbos (nubes con desarrollo vertical)

Autores consultados

• Aguilar, R. A. (2004)
• Bidegain, M. (2011)
• Fuentes Y., J. L. (2000)
• Inzunza, B., J. (2010)
• León, F. M. y Quirantes, J. A. (2004)
• Rodríguez, J., R. M.; Benito, C., A. y Portela, L. A. (2004)
• Sarochar, H. E. (2015)
• Strahler, A. H. y Strahler, A. N. (1989)