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Procesos de formación de precipitaciones

Publicado el 30 septiembre, 2020

¿Qué es la precipitación?

Es un hermoso día soleado y acaba de sentarse junto a la piscina. No hay una nube en el cielo azul brillante, cuando de repente el cielo se oscurece un poco. ¡Miras hacia arriba para ver una nube que bloquea el sol! No solo eso, escuchas el retumbar de un trueno. Cuando comienza el repiqueteo de la lluvia, se ve obligado a entrar.

La lluvia es una forma de precipitación o agua que cae del cielo a la superficie de la tierra. La precipitación puede ser en forma líquida, como la lluvia, o en forma sólida, como la nieve. Es fácil disgustarse con la lluvia o la nieve en un día en el que prefieres estar afuera tomando el sol. Pero el fenómeno de la precipitación es realmente genial, ¡literalmente!

Para comprender mejor cómo se forma la precipitación, imaginemos que estamos en la atmósfera y solo tenemos unos 10 micrómetros de ancho. Por si no lo recuerda, un micrómetro es una milésima de milímetro. Aunque es posible que no los vea, está rodeado de moléculas de agua gaseosas de condesa, conocidas como vapor de agua . Cuando el aire se satura con vapor de agua, lo que significa que hay más vapor de agua del que el aire puede contener, se forman nubes. Esto suele suceder a grandes altitudes, pero puede suceder a altitudes más bajas. ¿Has estado alguna vez en la niebla?

El estado de estar saturado es similar a estar en una habitación muy llena de gente; cada espacio disponible está ocupado. Una vez que la sala esté demasiado llena, es posible que usted y otras personas se vean obligados a irse. En el caso de la formación de nubes, el vapor de agua se ve obligado a condensarse en gotas de agua o cristales de hielo. En conjunto, todas estas gotas y cristales de hielo forman una nube.

Una nube es una región de la atmósfera donde la humedad se condensa y forma pequeñas gotas de agua o granos de hielo. Mientras mira a su alrededor, ve gotas de agua que varían de una a diez veces su tamaño. Todas las gotas dentro de la nube de lluvia están cayendo, pero el movimiento es tan lento que las corrientes de aire son lo suficientemente fuertes como para empujarlas hacia arriba. En nuestra nube, también podemos ver pequeños granos de hielo. Sus formas individuales varían; sin embargo, todos se parecen a una estructura hexagonal.

Las moléculas de vapor de agua se han condensado en núcleos de condensación , que son minúsculas partículas sólidas o líquidas que flotan en la atmósfera. Las diminutas gotas de agua que vemos acumulan otras moléculas de agua circundantes. Este proceso básico se conoce como crecimiento por condensación . Una vez que el peso de la gota sea demasiado para que la atmósfera lo soporte, caerá del cielo.

Crecimiento en nubes cálidas

Digamos que estamos suspendidos en una nube cálida, bueno, relativamente cálida. Para ser una nube cálida, las temperaturas solo deben estar por encima del punto de congelación. Dentro de nuestra cálida nube, hay pequeñas gotas de agua. Estas gotas chocan constantemente entre sí y, a veces, se pegan después de chocar. Este proceso de colisión y coalescencia conduce al crecimiento de gotas de lluvia.

¡Las gotas pueden crecer hasta un millón de veces su tamaño original a través de la colisión y la coalescencia! Una vez que las gotas sean demasiado grandes, caerán de la nube. En el camino hacia abajo, estas gotas recogerán otras gotas. Sin embargo, si las gotas se vuelven demasiado grandes, la resistencia del aire hará que se descompongan en gotas más pequeñas.

Si las gotas pasan por aire caliente o seco, se evaporarán antes de tocar el suelo. Si el aire está por encima del punto de congelación, las gotas caerán en forma de lluvia. Pero, si el aire está por debajo del punto de congelación, las gotas de lluvia se convertirán en aguanieve.

Crecimiento en nubes frías y frías

Cuando las temperaturas descienden por debajo del punto de congelación, nuestro entorno cambia un poco. Dentro de una nube fría o fría, pueden existir tanto cristales de hielo como agua súper enfriada. El agua súper enfriada es agua que está por debajo del punto de congelación pero que aún se encuentra en estado líquido. Los cristales de hielo son pequeños trozos de agua congelada.

En estas condiciones, se puede formar precipitación a través del proceso Bergeron. Cuando pienso en este proceso, pienso en Brrrrgeron porque involucra agua súper enfriada y cristales de hielo. En el proceso de Bergeron , los cristales de hielo súper pequeños atraen el vapor de agua hacia sí mismos. Las partículas de vapor de agua se unen a los cristales de hielo, lo que provoca una caída en la presión de vapor circundante. Esto, a su vez, conduce a la evaporación de las gotas de agua circundantes, transformándolas de su estado líquido en vapor de agua. Estas partículas de vapor se adhieren a los cristales de hielo en crecimiento. Desde nuestra perspectiva en miniatura, vemos formas hexagonales que se desaceleran y se forman a nuestro alrededor.

Los cristales de hielo en una nube chocarán entre sí. A temperaturas de -5 grados Celsius o más, los cristales de hielo son lo suficientemente resbaladizos o pegajosos como para que las colisiones conduzcan al crecimiento de cristales en un proceso conocido como agregación . La agregación continua producirá un fenómeno familiar: los copos de nieve. Al igual que las gotas de lluvia que crecen, los copos de nieve eventualmente se volverán demasiado pesados ​​y caerán de la nube.

Los copos de nieve que descienden a través del aire frío (por debajo del punto de congelación) caerán como nieve en polvo. Los copos de nieve que caen a través del aire más cálido (aproximadamente congelado) se agregarán más en grupos. Si el aire está por encima del punto de congelación, la nieve se convertirá en lluvia.

Ocasionalmente podemos observar un fenómeno llamado reborde o acreción , que ocurre cuando las gotas de agua se congelan en la superficie de los cristales de hielo. En lugar de las agradables formas hexagonales que observamos durante el proceso de Bergeron, vemos agrupaciones; el producto final de esto es a menudo graupel, una forma de precipitación que parece bolas de nieve en miniatura.

Resumen de la lección

Repasemos todo el vocabulario que hemos aprendido en esta lección.

  • La precipitación es agua que cae del cielo a la superficie de la tierra.
  • El vapor de agua se compone de moléculas de agua gaseosas. Cuando el aire se satura con vapor de agua, se forman nubes.
  • Una nube es una región de la atmósfera donde la humedad se condensa y forma pequeñas gotas de agua o granos de hielo.
  • Los núcleos de condensación son minúsculas partículas sólidas o líquidas que flotan en la atmósfera.
  • El crecimiento por condensación ocurre cuando el vapor de agua se condensa en moléculas de agua.
  • La colisión y la coalescencia ocurren en nubes cálidas cuando las gotas de agua chocan entre sí y se pegan.
  • El agua súper enfriada es agua que está por debajo del punto de congelación pero que aún se encuentra en estado líquido.
  • El proceso de Bergeron ocurre cuando diminutos cristales de hielo atraen el vapor de agua hacia ellos mismos.
  • A temperaturas de -5 grados Celsius o más, los cristales de hielo son lo suficientemente resbaladizos o pegajosos como para que las colisiones provoquen el crecimiento de cristales en un proceso conocido como agregación .
  • El reborde o acreción ocurre cuando las gotas de agua se congelan en la superficie de los cristales de hielo.

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