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El amante de las nubes / CIENCIORAMA 1 Vagabundo sobre el mar de la nubes, Caspar David, 1818; Óleo sobre lienzo, 94 x 74,8 cm; Kunsthalle, Hamburgo. El amante de las nubes Efraín S. Galicia Eres nube, eres mar, eres olvido. Eres también aquello que has perdido. Jorge Luis Borges Alguien que no mira el cielo a menudo podría decir que todas las nubes son iguales. Sin embargo, a Luke Howard la forma y distribución que adoptan estos hidrometeoros a lo alto y ancho de la atmósfera le sirvieron para crear un sistema de clasificación sencilla y eficaz que permite distinguir la diferencia entre una nube y otra. Las nubes son un interfaz muy importante en el ciclo del agua y ayudan a regular la temperatura de nuestro planeta. El amante de las nubes / CIENCIORAMA 2 Sin ellas no contaríamos con los enormes beneficios que nos proporcionan: la lluvia y la remoción de partículas atmosféricas contaminantes de origen antropogénico. El nombre de las nubes Tras un largo periodo de oscurantismo científico, los amantes del conocimiento salieron de las cuevas de la ignorancia construidas, en la mayoría de los casospor la religión, y abrieron los ojos y observaron el cielo para encontrar respuestas y razones. Durante el periodo ilustrado, a finales del siglo XVIII,surgió gran interés de descubrir y descifrar los fenómenos más enigmáticos de la naturaleza. Surgió la Enciclopediaen la que se buscaba clasificar y describir todos los fenómenos de nuestro planeta. El naturalista sueco Carlos Linneo publicó en 1753 su trabajo sobre clasificación de plantas Speciesplantarum, obra en la nombra distintas plantas con un género y un epíteto específico, así como un nombre y un apellido. Linneo clasificó los seres vivos conocidos hasta ese entonces de acuerdo a los conocimientos con que se contaba en aquel momento. Dedicó gran parte de su vida a desarrollar su obra sobre la taxonomía y el orden de lo vivo. Por ahí se dice que “Dios creó al mundo y Linneo lo ordenó”. ¿Pero quién se encargó de clasificar lo inanimado o sin vida, por ejemplo las nubes? De esta tarea se encargó Jean Baptiste Lamarck, el mismo naturalista francés que formuló una de las primeras teorías sobre la evolución biológica. Más allá de sus trabajos sobre esta rama, Lamarck también hizo aportes al campo de la meteorología.En 1802 se publicó la propuesta lamarckiana titulada Sobre la forma de las nubes (Sur la forme des nuages) fue publicada en el Décimo Anuario Meteorológico de la República Francesa (Annuarie Météorologique pour l´an X de la République Francaise). En ella da a conocer “una clasificación práctica de las nubes basada en el hecho de que estos hidrometeoros poseen ciertas formas generales que no son casuales sino que dependen del estado atmosférico y que podría ser útil su reconocimiento y determinación”. El amante de las nubes / CIENCIORAMA 3 Sin embargo su clasificación no prosperó, en primer lugar porque lanomenclatura de las nubes no estaba latinizada, y a menudo eran nombradas con palabras francófonas relacionadas a la simpleza de su aspecto (como nuagesgroupés o nubes en grupo); por lo que su propuesta no fue bien vista por franceses, alemanes, españoles o ingleses. Lamarck clasificó estos hidrometeoros según la temporada en la que aparecían, diferenciando los de primavera de los de invierno, por ejemplo. Para la comunidad científica este sistema carecía de precisión y especificidad. No obstante hay que mencionar que en su trabajo hubo algunos aciertos.En 1896 el Congreso Meteorológico Internacional adoptó una versión de las tres categorías de clasificación de Lamarck, de acuerdo a la altura en que se encontraran: altas, medias y bajas. Este sistema sobrevive en la actualidad. Por otro lado, tras la publicación de Sur la forme des nuages en 1803, Luke Howard dio a conocer ante la Sociedad Askesiana de Londres (asociación que posteriormente se convirtió en la Sociedad Geológica de Londres)su ensayo titulado Modification clouds, (Sobre la modificación de las nubes en español). Este trabajo fue valorado por los científicos de la época por ser preciso y específico (figura 1). El amante de las nubes / CIENCIORAMA 4 Figura 1. Retrato del amante de las nubes; Luke Howard. A la derecha, la portada de su ensayo titulado “Modifications of clouds”. En el ensayo, Howardrecopiló información sobre muchos años de observación de la atmósfera y dioa conocer una terminología latinizada para los cuatro tipos de nubesa los que nombró: cumulus, nimbus, cirrus y stratus. Asimismo, los acompañó de otros nombres pertenecientes a nubes con formas intermedias debidas al cambio de altitud, temperatura y dirección del viento.Comparado con la nomenclatura de Lamarck, Howard dio nombres relativamente cortos y básicos a las nubes: cirruso nubes en forma de plumas o hilos, cumulus con aspecto de coliflor, y stratus, cuya estructura es igual a la de unabarra esponjosa de algodón. Actualmente estos términos se siguen empleando y no han sufrido modificaciones significativas. A partir de estos nombres surgieron las categorías actuales de las nubes. Diario de una pasión Howard nacióen Londres el 28 de noviembre de 1772. A tempranaedad aprendió latín, lengua muerta que más tarde le serviría para elaborar su clasificación de nubes. A los 11 años fue testigo de una serie de eventos climatológicos provocados por las erupciones del volcán Laki, ubicado en la costa sur de Islandia (figura 2). Tales eventos provocaron cambios bruscos e inusuales en el clima del viejo continente. Las erupciones del volcán islandés produjeron abundancia de polvoy aerosoles en suspensión como ácido fluorhídrico y dióxido de azufre, que influyeron en forma directaen el proceso de formación de nubesdel cielo europeo de la época (ver en Cienciorama “Cazadores de nubes”). Con el tiempo buscó una salida a su curiosidad por los fenómenos observados durante la erupción y se dedicó al estudio de la meteorología y la botánica, por mencionar sólo algunas de las disciplinas que abarcó, además de ser farmacéutico. El amante de las nubes / CIENCIORAMA 5 Figura 2. Fotografía de la actividad volcánica del Laki. Imagen tomada de scendingstarseed.wordpress.com Ha nacido una nube Las nubes son formaciones acuosas que divagan en el aire, que se desplazan a merced del vientoy que adquieren diversos perfiles y colores en función de las condiciones atmosféricas y de la incidencia de la luz solar. Estos hidrometeoros constan de pequeñas partículas de agua o hielo que a menudo son confundidas con vapor de agua, y de partículas no acuosas en suspensióno aerosoles como dióxido de azufre (SO2) proveniente de erupciones volcánicas, cloruro de sodio (NaCl)derivado de la evaporación del agua de mar, o gases de origen antropogénico como el dióxido de carbono (CO2) producto de la quema de combustibles fósiles (ver en Cienciorama la noticia “Los pájaros ayudan a salvar el Ártico”). Detrás de la simplicidad de las miles de formas de las nubes, se esconde un proceso de formación complejo que requiere de condiciones específicas de humedad, temperatura y presiónpara favorecer la unión de las partículas de agua y hieloen torno a los aerosoles. El proceso inicial que da origen a una nube comienza cuando la energía solar calienta la humedad de la superficie terrestre. El aire caliente El amante de las nubes / CIENCIORAMA 6 se eleva y a medida que se desplaza por la atmósfera se expande y posteriormente se enfría hasta alcanzar el punto de rocío,temperatura a la que el vapor de agua se condensa en el aire. En ese momento las gotitasy cristales de agua se condensanen los aerosoles (partículas higroscópicas que pueden retener la humedad como el cloruro de sodioo dióxido de azufre). La presiónatmosféricaactúa sobre cada uno de estos elementos hasta que nacen las nubes.Si la cantidad de aerosoles, gotas y cristales de agua es muy grande, la nube también será muy grande, pero si éstas son escasas, las nubes serán pequeñas. Por esta razón las nubes de la temporada de huracanes como los cumulunimbus son muy grandes, en comparación con los efímeros cirrus que se forman a finales del invierno. A este proceso se le denomina etapa media. Luego de este proceso que lleva cuestión de minutos, la nube suele alejarse para finalmente esfumarse por efectos de la radiación solar (ver figura 3). Figura 3. Formación y crecimiento de las nubes. Representación gráfica tomada de pasionporvolar.com El amante de las nubes / CIENCIORAMA 7 El atlas de las nubes En 1956 la Organización Meteorológica Mundial publicó el Atlas Internacional de Nubes. Esta obra retoma formalmente la propuesta de Lamarck, junto con tres de los cuatro tipos de nubes establecidos por Luke Howard, cirrus, cumulus y stratus. A partir de ellos, se derivan otros tipos que corresponden a formas o combinaciones intermedias, pero que difieren por la altura a la que se forman a causa de las condiciones del aire, la humedad, la cantidad de aerosoles y la altitud (figura 4). La formación de nubes depende de la cantidad de aerosoles dispersos en el aire y de la humedad. Por ejemplo, las nubes de tipo cumulus son las típicas nubes de días lluviosos, temporada del año donde la humedad relativa en el ambiente es muy elevada. En comparación con las nubes tipo cirrus, –y al igual que los stratus– se desarrollan en mayor grado debido a los altos niveles de humedad y aerosoles, y según la presión en la atmósfera en ese momento; por tanto, éstas tienen mayor potencial de precipitación en forma de lluvia o nieve. Por otro lado, los cirrus se forman bajo condiciones meteorológicas diferentes, donde la humedad es menor, de ahí su sencilla apariencia filamentosa similar a un mechón de cabellos. Estos hidrometeoros se desarrollan a grandes alturas donde las bajas temperaturas permiten su formación. De acuerdo con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), este tipo de nubes son reminiscencias de un cumulus, y por ello es común verlas en los cielos despejados de finales de otoño e inicios de invierno. El amante de las nubes / CIENCIORAMA 8 Figura 4. Clasificación de las nubes de acuerdo con su morfología y altitud. Ilustración de Ivette Torres Vera, disponible en coursehero.com Actualmente todos los tipos de nubes están clasificados por su altura. A principio del siglo XIX la altitud de las nubes era meramente perceptiva. Pero Luke Howard jamás hizo referencia a ello, únicamente les dio un nombre. La altura de las nubes se determinó hasta mediados del siglo, cuando el italiano Filipi Cecci desarrolló el nefoscopio (figura 5). Este instrumento es una especie de disco que mide la velocidad y trayectoria de las nubescon ayuda de una brújula integrada. Con estos datos los meteorólogos de la época, podían calcular la altura de las nubes mediante el uso de distintas fórmulas trigonométricas. Este aparato fue sustituido por el nefobasímetro (fig. 5), que emite una luz láser hacia la región basal de las nubes y después registra el retorno de esta luz para dar una medida aproximada de la altura de estos hidrometeoros. Este artefacto también puede calcular la cantidad de aerosoles dispersos en la atmósfera. El amante de las nubes / CIENCIORAMA 9 Figura 5. A) Fotografía del nefoscopio de Filipo Cecci. B) Neofobasímetro láser. Imagen tomada de wikipedia.org El legado de Howard La clasificación de las nubes de Howard fue bien aceptada por la comunidad científica aunque fuese meramente descriptiva e ilustrativa.Con el tiempo su trabajo tuvo ajustes.Quince años más tarde, en 1840, el meteorólogo alemán Ludwing Kaemetz introdujo el término nimbostratus y stratocumulus, y el francés Emilien Renou añadió los altocumulus y altostratusal grupo de nubes altas. Claro que sus trabajos se apoyaron en el nefoscopio de Cecci y en esas útiles y engorrosas fórmulas trigonométricas. El legado de Luke Howard y de otros meteorólogos y amantes de las nubes al campo de la meteorología es de gran importancia, ya que de acuerdo con la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés) la clasificación de las nubes juega un gran papel para conocerlas mejor, pues estos fenómenos –efímeros y viajeros– son parte integral del ciclo del agua y del balance energético de la Tierra El amante de las nubes / CIENCIORAMA 10 (BET) que regulan la temperatura terrestre. Sin las nubes la Tierra se vendría abajo. No habría lluvia que fertilizara los bellos campos que nos brindan alimentos, y de no ser por estos gigantes de algodón la temperatura global sobrepasaría el estado ideal y óptimo para el funcionamiento de todos los ecosistemas que conocemos. No hay que olvidar que el proceso que da origen a una nube remueve partículas contaminantes como el dióxido de carbono y de azufre, compuestos que están implicados en la formación de ozono troposférico. Ya podrás imaginar qué sería de nuestro hermoso planeta con un cielo sin nubes. Figura 6. Desarrollo de un cumulunimbus en el horizonte. Acuarela de Luke Howard y Edward Kennion.Imagen de Science Museum/Science & Society Picture Library.Para ver otras acuarelas da click aquí. El amante de las nubes / CIENCIORAMA 11 Referencias • Hamblyn, R., The invention of clouds, Picador, EUA, 2001. • Pouncy, F.J.,“A history of clouds codes and symbols”, Weather 2003, 58, 69- 80. • Howard, L., On the modifications of clouds and on the principles of their production, suspension, and destruction: being the substance of an essay read before the Askesian Society in the session 1802-03, J. Taylor, Londres, 1804. • Rutgers, the State University of New Jersey,” Icelandic Volcano Caused Historic Famine In Egypt, Study Shows” ScienceDaily, 22 de noviembre de 2006. www.sciencedaily.com/releases/2006/11/061121232204.htm • Rojas, R., Astronomía elemental, Editorial USM, España,2015. http://www.sciencedaily.com/releases/2006/11/061121232204.htm
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