Áreas de Formación

Para que una nube se forme, inicialmente tiene que haber un mecanismo de levantamiento de aire desde la superficie hacia la atmósfera alta. De esta forma, la humedad que hay en el aire se condensa al llegar a temperaturas mas frías, y así se forman las gotas de agua de la nube. Hay varios mecanismos para que el aire ascienda:

1- Cuando el aire choca con las montañas, el aire se ve forzado a subir. El lado barlovento (de donde viene el viento) de la montaña es lluvioso mientras que el sotavento (hacia donde se dirige el viento) es más seco.

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Imagen cortesía de windows2universe.org
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Imagen cortesía de windows2universe.org

2- Cuando aire en diferentes direcciones converge o choca (como en las bajas presiones), el aire se ve forzado a ascender. Estas bajas presiones pueden ser a pequeña escala, como por ejemplo el efecto de la brisa marina, o a gran escala, como un huracán.

Modelo conceptual de el choque de vientos en un huracán
Modelo conceptual de el choque de vientos en un huracán.

3- Cuando hay un frente frío; donde el aire frío y seco empuja y fuerza a que el aire caliente y húmedo ascienda.

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Imagen cortesía de windows2universe.org

4- Por convección; que se refiere al calentamiento desigual de la superficie de la tierra y el aire que queda sobre ésta. Este aire caliente sube, se enfría y se forma la nube.

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Nube Cumulus en crecimiento vertical - Foto: Ada Monzón
Nube cumulus en crecimiento vertical (foto por Ada Monzón).

No todas las nubes crecen a la altura de una tronada. En el trópico, las nubes de tronadas son de 25,000 pies o más altas, y sus topes máximos alcanzan la tropopausa, a unos 50-60,000 pies de altura (sobre 15 km).

Modelo conceptual del ciclo de vida de una tormenta eléctrica o tronada
Modelo conceptual del ciclo de vida de una tormenta eléctrica o tronada
(Imagen de COMET).

Hay 3 fases de formación de una tronada:

(1) La primera etapa de estas tronadas se conoce como el desarrollo inicial; donde el aire húmedo asciende, y se condensa formando nubes sencillas tipo cumulus. Una vez formada la nube, la condensación del vapor de agua a estado líquido o en partículas de hielo, libera grandes cantidades de calor latente. Este calor mantiene el aire en la nube con alta temperatura ayudando a que la nube siga creciendo en un ambiente inestable. En cuestión de varios minutos la nube cumulus muestra desarrollo vertical. Durante esta etapa no se forma lluvia debido a que el aire en ascenso mantiene suspendidas las gotas de agua o nieve dentro de ésta.

(2) La segunda etapa de las tronadas es la etapa madura. A medida que la nube sigue creciendo y alcanza el punto de congelación (0?C), las gotas de agua de la nube se hacen más grandes y pesadas. Pero cuando el aire no puede sostenerlas, es que comienza a llover (o si son copos de nieve, cae nieve). Mientras ese proceso ocurre, el aire seco alrededor de la nube hace que algunas gotas de las nubes formadas se evaporen, enfriando el aire alrededor y dentro de la nube, haciéndolo más pesado provocando que descienda con la lluvia. El aire en ascenso y descenso dentro de la nube forma lo que se conoce como una celda, dando inicio a la formación de una tronada madura. En esta etapa la tronada es más intensa, el tope de la nube puede haber alcanzado la tropopausa, y comienza a formarse el "yunque" que distingue a las nubes cumulonimbus. La nube ahora puede extenderse hasta 12 km (50,000 pies) de altura, y su base se puede extender decenas de kilómetros. El aire en ascenso y descenso es más fuerte en el medio de la nube ocasionando turbulencia, y pueden producirse rayos y truenos.

(3) La tercera etapa ocurre cuando la tronada comienza a disiparse. Generalmente, luego de haber pasado alrededor de 1 hora, la tronada se comienza a disipar. Las corrientes de aire descendente disminuyen en su fuerza, y la fuente original de aire ascendente caliente y húmedo se agota. La nube no forma más gotas de agua, por lo que se disipa y muere.

Se estima que hay alrededor de 40,000 tormentas eléctricas formándose cada día en el mundo. Por lo que anualmente, se forman unas 14.6 millones de tronadas al año. En los Estados Unidos hay gran numero de formación de tormentas eléctricas.

Número promedio de días al año con tormentas eléctricas en USA - NOAA
Esta imagen muestra el número promedio de días al año con tormentas eléctricas en los Estados Unidos (NOAA).

La ocurrencia de tronadas más frecuente es sobre el sureste de los Estados Unidos, específicamente en el centro de Florida, donde más de 100 días al año, surgen tronadas. Es en esta zona donde convergen aire caliente y húmedo del Golfo de México y del Océano Atlántico, y por ende, donde existe mayor combustible para la formación de tormentas eléctricas.

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