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Bolas de nieve

La formación de bolas de nieve no obedece únicamente al impulso que sentimos las personas cuando cae una buena nevada, lo que nos lleva a apelmazar unos cuantos puñados de nieve, a moldear con ella una bola y a tirársela al primero que se nos pone a tiro. En contadas ocasiones, las bolas de nieve pueden formarse de manera natural, sin que intervenga la mano del hombre, lo que constituye una rareza digna de estudio, a la que dedicaremos unas cuantas líneas en este Aula Abierta. ...

La formación de bolas de nieve no obedece únicamente al impulso que sentimos las personas cuando cae una buena nevada, lo que nos lleva a apelmazar unos cuantos puñados de nieve, a moldear con ella una bola y a tirársela al primero que se nos pone a tiro. En contadas ocasiones, las bolas de nieve pueden formarse de manera natural, sin que intervenga la mano del hombre, lo que constituye una rareza digna de estudio, a la que dedicaremos unas cuantas líneas en este Aula Abierta.

La fotografía que acompaña este texto fue tomada a principios del mes de febrero de 2011 en una playa del lago Michigan, en EEUU. Centenares, sino miles, de bolas de nieve como las que aparecen en la imagen –muchas de ellas del tamaño de un balón de fútbol– aparecieron jalonando la orilla del lago, en una estampa ciertamente espectacular. Por aquellas fechas, se abatió sobre Norteamérica uno de los temporales invernales más duros de los últimos años, lo que llegó a paralizar gran parte del tráfico aéreo en territorio estadounidense. Aquellos gélidos días, los temibles blizzards (tormentas de nieve) y las fuertes ráfagas de viento incidieron de lleno en la región de los Grandes Lagos, agitando extraordinariamente las aguas superficiales del lago Michigan, donde se generó un importante oleaje.

El fenómeno, aunque raro, está documentado en las playas de algunos mares y lagos de latitudes altas del Hemisferio Norte. Los pescadores de la isla canadiense del Cabo Bretón se refieren a él como “lolly”. La explicación más plausible acerca de la formación de esas bolas, sugiere la acción combinada del viento y las olas, bajo unas condiciones ambientales muy particulares, en las que la temperatura del aire y del agua se mueven en unos estrechos márgenes. Necesariamente, las condiciones han de ser restrictivas, pues de no ser así, se formarían bolas de nieve con relativa frecuencia.

Tras haber nevado en la zona, sobre esa playa del lago Michigan quedó depositada una capa de nieve de algo más de un palmo de espesor (tal y como se aprecia en la fotografía). En la orilla, las olas, ayudadas por el viento, comenzaron a hacer rodar de forma sucesiva, hacia delante y hacia atrás, bloques fracturados de nieve allí amontonados. La formación de las bolas obedecería a un proceso similar a la acción erosiva del agua sobre las rocas, lo que, como sabemos, da como resultado los cantos rodados. La diferencia estriba en las escalas de tiempo, muchísimo mayores en el caso de la piedra que en el de la nieve.

La formación de las bolas sólo es posible si la nieve depositada sobre la playa es blanda, lo que exige que haga frío, pero sin alcanzarse unas temperaturas excesivamente bajas, ya que, en tal caso, se formaría una costra de hielo muy endurecida, difícil de moldear. Por otro lado, la temperatura del agua del lago debe situarse muy próxima a los 0 ºC, ligeramente por encima de su punto de congelación. De esta manera, se garantiza la permanencia de las bolas en las aguas someras próximas a la orilla, sin riesgo de que puedan fundirse.


© José Miguel Viñas

Permitida la reproducción total o parcial de este texto, con la única condición de que figure el nombre del autor y la fuente: www.divulgameteo.es


El color del mar

¿De qué color es el mar? El azul es el primer color que nos viene a la cabeza, si bien, a diferencia de lo que ocurre con el cielo raso, que presenta un azul claro bastante uniforme, el agua del mar despliega ante nuestros ojos una variedad de azules extraordinaria, que va desde el azul oscuro –el clásico azul marino– hasta el turquesa de las playas paradisíacas de arena blanca y cocoteros. No obstante, a veces, también el mar se tiñe de tonos verdosos e incluso de color pardo o amarillento. ...

¿De qué color es el mar? El azul es el primer color que nos viene a la cabeza, si bien, a diferencia de lo que ocurre con el cielo raso, que presenta un azul claro bastante uniforme, el agua del mar despliega ante nuestros ojos una variedad de azules extraordinaria, que va desde el azul oscuro –el clásico azul marino– hasta el turquesa de las playas paradisíacas de arena blanca y cocoteros. No obstante, a veces, también el mar se tiñe de tonos verdosos e incluso de color pardo o amarillento.

Semejante policromía es el resultado de la acción combinada de varios factores. Las características del propio agua –sus propiedades físico-químicas– resultan determinantes, ya que influyen decisivamente en la propagación de la luz a través del medio acuoso, variando en cada caso la cantidad de radiación absorbida en las diferentes longitudes de onda del espectro visible. Tampoco podemos olvidarnos ni de la altura del sol ni de la fracción de bóveda celeste cubierta de nubes, ya que ambos factores modulan la cantidad total de radiación luminosa que incide sobre la superficie marina y el grado de dispersión de la misma en el aire.

Históricamente, la cuestión del color del mar estuvo sujeta a todo tipo de teorías, muchas de las cuáles eran puras especulaciones. La gran variedad de tonalidades observada en los diferentes mares y océanos de la Tierra creaba un gran desconcierto entre los científicos. Ninguna de las explicaciones resultaba plenamente satisfactoria, si bien con el paso del tiempo se fue comprendiendo el importante papel que, en esta cuestión del color, desempeñaban las sustancias disueltas en el agua marina y los distintos elementos (partículas, microorganismos) contenidos en ella.

Cuando la radiación solar incide sobre la superficie del mar, penetra en el agua y, aparte de sufrir una dispersión, es absorbida por ella, lo que contribuye a calentarla. La absorción no es igual para todas las longitudes de onda que completan el rango espectral de la luz blanca. De los 7 colores del arco iris que forman el espectro visible, los de mayor longitud de onda (rojo y anaranjado) son absorbidos con mayor rapidez, mientras que los de menor logran penetrar a una mayor profundidad, de ahí las tonalidades verdosas y azuladas que se observan en las profundidades marinas. Si la transparencia del agua es muy alta (poca turbidez), la luz es capaz de alcanzar del orden de los 400 metros de profundidad. En función de cuál sea la cantidad de partículas en suspensión y de organismos microscópicos (microplancton) que contenga el agua, varía el grado de absorción luminosa y el color resultante es diferente.

Lo normal es que en mar abierto (aguas profundas) el color dominante sea el azul oscuro, ya que allí el volumen de agua es tan enorme que la concentración de elementos contenidos en él es más pequeña que en zonas costeras (aguas someras), donde la coloración pardo-amarillenta y verdosa es más frecuente. Ocurre a veces que determinados microorganismos o algas alcanzan unas poblaciones tan grandes que literalmente tiñen el agua de tonalidades distintas a las que tendría el mar por efecto únicamente de las transformaciones a las que se ve sometida la radiación solar.


© José Miguel Viñas

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Pájaros en formación

Las nubes no son el único elemento del paisaje atmosférico que observamos cuando alzamos la vista al cielo. Con frecuencia, el vuelo de uno o varios pájaros capta nuestra atención, especialmente cuando una bandada de ellos se desplaza en perfecta formación sobre nuestras cabezas, lo que obedece a una estrategia colectiva de ahorro energético en sus viajes migratorios. La forma de flecha o de V es adoptada también por la cabeza del pelotón durante una prueba ciclista. ...

Las nubes no son el único elemento del paisaje atmosférico que observamos cuando alzamos la vista al cielo. Con frecuencia, el vuelo de uno o varios pájaros capta nuestra atención, especialmente cuando una bandada de ellos se desplaza en perfecta formación sobre nuestras cabezas, lo que obedece a una estrategia colectiva de ahorro energético en sus viajes migratorios. La forma de flecha o de V es adoptada también por la cabeza del pelotón durante una prueba ciclista.

Dicha forma les proporciona, tanto a los pájaros como a los ciclistas, una ventaja aerodinámica que les permite desplazarse a la misma velocidad que si lo hicieran en solitario, pero reduciendo considerablemente el gasto de energía. En el caso de las bandadas de pájaros, cada miembro del grupo recibe un empuje adicional sobre sus alas debido a las ascendencias de aire generadas por las alas de sus vecinos. Se ha podido comprobar cómo en una bandada de pelícanos cada uno de ellos bate las alas con menor frecuencia que cuando vuelan solos, planeando durante más tiempo. Dicha circunstancia es la que permite a muchas aves desplazarse unas distancias tan enormes.

En sus largos viajes migratorios, los pájaros también se sirven de las térmicas (corrientes ascendentes de aire), lo que les permite elevarse algunos centenares de metros sin apenas esfuerzo. Así actúan, por ejemplo, las grullas. En 1979, un par de naturalistas suecos hizo un seguimiento desde una avioneta de un grupo de estas aves durante 3 horas; tiempo durante el cual las grullas recorrieron 145 km, sin tener la necesidad de batir sus alas, ya que aprovecharon las citadas térmicas. Tras volar en circulos y aprovechar el tirón hacia arriba de una de ellas, descendían planeando hasta encontrar otra y repetir la operación. Esta estrategia se complica en los vuelos sobre el mar o en los nocturnos, debido a la ausencia de corrientes convectivas ascendentes.

Siguen, no obstante, desconociéndose bastantes cosas acerca del comportamiento migratorio de los pájaros. La falta de luz, más que el cambio en las condiciones ambientales, parece ser la principal causa que moviliza cada año a infinidad de pájaros, que deciden cambiar temporalmente de lugar de anidación. Las aves ibéricas esquivan los rigores invernales desplazándose hacia el sur, a territorio africano, si bien en los últimos años algunas han decidido no viajar. La presencia de alimento seguramente es la principal razón por la que, en pleno invierno, no es raro observar alguna cigüeña en alguno de los enormes nidos que coronan las torres de los campanarios.

Los pájaros, en ocasiones, se desplazan formando impresionantes bandadas de muchos miles de individuos, que llegan a oscurecer una importante fracción de bóveda celeste. Resulta curioso observar los bruscos cambios de dirección que, al unísono y de forma sincronizada, adoptan todas esas aves en vuelo, formando curiosas estructuras retorcidas que parecen estar dotadas de vida propia. En Dinamarca, un par de veces al año, se congregan del orden de 300.000 estorninos, danzando en el aire y formando lo que se ha dado en llamar “sol negro” (sort sol). En un orden animal inferior, las nubes de mosquitos y de otros insectos adoptan un comportamiento colectivo parecido.


© José Miguel Viñas

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Iridiscencia

Los contornos de las nubes, con sus delicados y semitransparentes filamentos, nos brindan, a veces, la oportunidad de observar un bonito despliegue de colores. Las bellas irisaciones aparecen normalmente en nubes de tipo alto y medio, y son debidas al fenómeno de la difracción de la luz; cuando la radiación solar o la procedente de la luna inciden bajo un ángulo determinado sobre una miríada de pequeñas gotas de agua y cristales de hielo de tamaño uniforme. ...

Los contornos de las nubes, con sus delicados y semitransparentes filamentos, nos brindan, a veces, la oportunidad de observar un bonito despliegue de colores. Las bellas irisaciones aparecen normalmente en nubes de tipo alto y medio, y son debidas al fenómeno de la difracción de la luz; cuando la radiación solar o la procedente de la luna inciden bajo un ángulo determinado sobre una miríada de pequeñas gotas de agua y cristales de hielo de tamaño uniforme.

La iridiscencia se distribuye irregularmente por la nube, si bien lo más frecuente es que los colores se dispongan en bandas, ocupando los bordes nubosos, aunque también pueden aparecer en forma de manchas. Los colores son muy puros, mezclándose delicadamente y dominando los tonos verdosos y púrpuras sobre el resto de colores del espectro visible. En las nubes medias las irisaciones suelen adoptar una textura nacarada. Las nubes con iridiscencias son más frecuentes de lo que se piensa, si bien a menudo este fenómeno óptico pasa desapercibido. Disponer de unas gafas de sol resulta útil para poder observarlas, sobre todo si el disco solar está tapado por un árbol, edificio, etc. No obstante, a veces los colores son tan fuertes que resulta difícil ignorar el fenómeno.

Si desde nuestra posición el sol queda cerca de la nube, el intenso foco luminoso nos deslumbrará e impedirá que observemos los colores, a menos que dispongamos de las citadas gafas de sol o de un filtro óptico adecuado, en cuyo caso sucumbiremos ante el mágico espectáculo de luz y color. La intensidad de las distintas tonalidades es muy variable, viéndose a veces una bonita mezcla de colores vivos y muy brillantes.

La iridiscencia surge como consecuencia de las múltiples reflexiones sufridas por la luz al interceptar las minúsculas gotas de agua subfundida y cristalitos de hielo que forman las nubes altas y medias a las que se ha hecho referencia. Una de las claves en la formación de este fenómeno óptico reside en la presencia de hidrometeoros de tamaño muy parecido. Los fenómenos de interferencia son los encargados de separar los distintos colores en las bandas que observamos, modulando la luz incidente de forma tal que la señal resultante aparece amplificada en unas zonas y atenuada en otras. Lograremos ver la iridiscencia sólo si estamos situados, con respecto a la zona de la nube donde se genera, bajo el ángulo adecuado. Algo parecido ocurre sobre la superficie de algunos objetos cotidianos como las manchas de aceite, las pompas de jabón o las alas de determinadas mariposas e insectos.


© José Miguel Viñas

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Atrapanieblas

Recuerdo haber leído hace tiempo la historia de un farero (o quizás marino) escocés que se dedicaba a atrapar la niebla –tan común por las costas de Escocia–, para posteriormente almacenarla en botellas. El hecho de que la niebla, a veces, “pueda cortarse a cuchillo”, debió de animar a aquel personaje a iniciar su particular colección de nieblas de distintos espesores. En cualquier caso, se me antoja harto difícil conservar el meteoro en las botellas con su aspecto original. ...

Recuerdo haber leído hace tiempo la historia de un farero (o quizás marino) escocés que se dedicaba a atrapar la niebla –tan común por las costas de Escocia–, para posteriormente almacenarla en botellas. El hecho de que la niebla, a veces, “pueda cortarse a cuchillo”, debió de animar a aquel personaje a iniciar su particular colección de nieblas de distintos espesores. En cualquier caso, se me antoja harto difícil conservar el meteoro en las botellas con su aspecto original.

Si el objetivo de tan singular coleccionista hubiera sido obtener agua de la niebla por ese procedimiento, pronto hubiera caído en el desánimo, ya que la cantidad de agua líquida resultante de juntar las gotitas de la niebla más densa que nos podamos imaginar, atrapadas en una botella, es insignificante. Para formar una gota de apenas un par de milímetros de diámetro sería necesario juntar del orden de 10 millones de esas gotitas, lo que da idea de su tamaño ínfimo. En contra de lo que pudiera parecer, atrapar la niebla se ha convertido en un método bastante eficaz de obtener agua potable en algunas zonas áridas, gracias al desarrollo de unas mallas que, instaladas en emplazamientos favorables, logran atrapar cantidades de agua considerables. 

Los primeros experimentos destinados a capturar el agua de la niebla se llevaron a cabo en Chile a principios de la década de 1960, aunque los resultados iniciales no fueron nada alentadores. El tesón de los dos investigadores que abrieron esta vía de trabajo, Pilar Cereceda y Horacio Larrain, profesores ambos en la Pontificia Universidad Católica de Chile, y su convicción de que la línea de trabajo que habían abierto terminaría por dar sus frutos, les llevó a seguir intentándolo durante las dos décadas posteriores, alcanzando el éxito y exportando sus métodos de captación a otros lugares del mundo.

En un artículo publicado en agosto de 1997 en la revista Readers Digest, se relataba cómo “a principios de 1981, Cereceda y Larrain colocaron atrapanieblas experimentales en la cumbre de El Tofo. Para ello contaron con el ingenio y el entusiasmo de uno de sus alumnos, Nazareno Carvajal, quien diseñó los aparatos y los construyó con sus propias manos. Cada uno de ellos estaba formado por 0,25 metros cuadrados de malla de polipropileno montada sobre un poste y conectada por una manguera a una botella de dos litros. Cereceda regresó 24 horas después a una de las instalaciones y encontró la botella rebosante. La sustituyó por un pequeño cubo. Dos días después, también éste estaba lleno. ¿Cuánta agua podríamos obtener con unos recolectores más grandes?”

En los años siguientes, se diseñaron atrapanieblas cada vez más grandes y en mayor número, lo que permitió la recogida de agua en unas cantidades tales que se logró abastecer a pequeños núcleos de población de esa árida zona de Chile, donde apenas llueve. Los 75 atrapanieblas, con una malla de 48 metros cuadrados cada uno, que llegaron a instalarse en la cima de El Tofo eran –y siguen siendo– capaces de obtener, en promedio, 13.300 litros de agua al día. El régimen local de vientos es el responsable de empujar contra esa montaña la capa de altoestratos que, de forma casi permanente, se forma, a cierta altura, sobre las frías aguas del Pacífico que bañan esa zona del norte de Chile. Ello garantiza tan extraordinaria captación de agua procedente de la niebla.


© José Miguel Viñas

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El efecto Coriolis

El sentido de giro del viento alrededor de una borrasca, lo mismo que la manera en que el agua se arremolina en torno a un desagüe, es el resultado del conjunto de fuerzas que de forma simultánea actúan sobre el medio fluido. Una de esas fuerzas es ficticia, pues no es más que una consecuencia directa de la rotación terrestre. Dicha circunstancia provoca el llamado “efecto Coriolis”, cuya acción tienen en cuenta las ecuaciones que rigen la dinámica atmosférica. ...

El sentido de giro del viento alrededor de una borrasca, lo mismo que la manera en que el agua se arremolina en torno a un desagüe, es el resultado del conjunto de fuerzas que de forma simultánea actúan sobre el medio fluido. Una de esas fuerzas es ficticia, pues no es más que una consecuencia directa de la rotación terrestre. Dicha circunstancia provoca el llamado “efecto Coriolis”, cuya acción tienen en cuenta las ecuaciones que rigen la dinámica atmosférica.

El primer científico que logró describir matemáticamente cómo actúa el movimiento rotatorio de nuestro planeta sobre la trayectoria de un objeto cualquiera (desde una molécula de oxígeno de la mezcla gaseosa que forma el aire, hasta una bala de cañón, pasando por un tren) que se desplaza por la atmósfera o sobre la superficie terrestre, fue el francés Gaspard-Gustave Coriolis (1792-1843). En un artículo suyo, publicado en 1835, identificó al efecto que lleva su apellido con una fuerza adicional que se sumaba a la fuerza centrífuga experimentada por un cuerpo en movimiento con respecto a un sistema en rotación.

Uno de los ejemplos que más se emplean para dar a entender cómo actúa el efecto Coriolis sobre un objeto en movimiento, es el que sigue: Supongamos que en el Polo Norte colocamos un potente cañón y lanzamos con él una bala que dirigimos a un objetivo situado sobre un punto fijo del Ecuador. Si la Tierra no girase, la trayectoria del proyectil sería perfectamente recta (como si de un meridiano terrestre trazado a tiralíneas se tratase). Como en realidad la Tierra está dotada de una rotación, cualquier punto de su superficie (salvo los polos) se desplaza de Oeste a Este, por lo que si observáramos desde fuera de nuestro planeta el lanzamiento del proyectil, comprobaríamos cómo, según fuera avanzando la bala por el aire iría desplazándose cada vez más hacia su derecha, dejando el objetivo a su izquierda.

Cualquier parcela de aire que se desplaza en la atmósfera se ve sometida al efecto Coriolis. Bajo un régimen laminar, en el que el flujo aéreo es aproximadamente rectilíneo, y con escaso rozamiento (lo que ocurre sobre el mar –poco rugoso– o a cierta altura por encima del suelo), el movimiento resultante sigue la dirección de las isobaras, dejando las altas presiones a su derecha y las bajas a su izquierda en el Hemisferio Norte (HN) [al revés si estamos en el Sur]. Dicho movimiento es el resultado del equilibrio entre la fuerza debida al gradiente de presión y la de Coriolis, lo que en Meteorología se conoce como equilibrio geostrófico.

En el caso de trayectorias circulares del aire, entra en escena una tercera fuerza. Se trata de la fuerza centrífuga, que es la que experimentamos en un coche al tomar una curva cerrada a gran velocidad, y que tira de nosotros hacia fuera. La actuación conjunta de las tres fuerzas da como resultado un movimiento del aire en el sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de un centro de baja presión, y al revés en torno a uno de alta o anticiclón (referido en ambos casos al HN).

Si tenemos en cuenta, además, la fricción del aire con la superficie terrestre (apreciable en una capa cuyo espesor depende de la naturaleza del terreno), el resultado final es un movimiento ciclónico con una convergencia hacia el centro del sistema depresionario, en el caso de las borrascas, generándose a veces bellas espirales nubosas como la de la fotografía. El efecto Coriolis no es el único responsable del sentido de giro del aire en las borrascas o del agua en los desagües, pero sin su acción los fluidos geofísicos evolucionarían de manera muy diferente.


© José Miguel Viñas

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Rocío mañanero

Con la llegada del otoño, la duración de las noches se va alargando y, en consecuencia, empezamos a experimentar cada vez más fresco tras la puesta de sol, convirtiéndose en frío ya durante la madrugada y primeras horas de la mañana. Una de las cosas que provoca el descenso nocturno de la temperatura es la formación del rocío. Rosarios de pequeñas gotas de agua aparecen sobre las hojas de las plantas y demás elementos vegetales situados al ras de suelo. ...

Con la llegada del otoño, la duración de las noches se va alargando y, en consecuencia, empezamos a experimentar cada vez más fresco tras la puesta de sol, convirtiéndose en frío ya durante la madrugada y primeras horas de la mañana. Una de las cosas que provoca el descenso nocturno de la temperatura es la formación del rocío. Rosarios de pequeñas gotas de agua aparecen sobre las hojas de las plantas y demás elementos vegetales situados al ras de suelo.

Para que se forme rocío, el aire debe alcanzar la saturación, un proceso similar al que ocurre cuando se forma una nube. El aire tiene una capacidad limitada de contener agua en estado de vapor, lo que en Meteorología se conoce como tensión saturante. Alcanzado ese límite, el aire se satura y empiezan a formarse las gotitas de manera espontánea, depositándose sobre cualquier objeto que sirva como soporte. Con bajas temperaturas y un elevado contenido de humedad la condensación del vapor de agua ambiental se ve favorecida.

Aunque la humedad ambiental al caer la noche no sea excesivamente alta, la pérdida de calor del suelo que acontece durante las noches de otoño o primavera es capaz de provocar la formación de rocío al despuntar el alba. Esas perlas efímeras que con los primeros rayos de sol, rasantes, brillan como pequeñas luminarias, aparecen preferentemente sobre la cubierta vegetal, como el césped de un jardín o los pequeños arbustos y plantas situadas en él, ya que la evapotranspiración que tiene lugar sobre sus superficies foliares, aporta el vapor de agua necesario para saturar el aire en su entorno más cercano. Como consecuencia de ello, aparecen las pequeñas gotas de rocío depositadas sobre las briznas de hierba, las hojas y los pétalos de las flores.

Basta con que una noche haga un poco más de frío que las anteriores o que el aire sea algo más húmedo –por ejemplo, tras el paso de un frente que hubiera dejado lluvias– para que tengamos al amanecer una rociada de esas que nos mojan el calzado y los bajos de los pantalones cuando caminamos por el campo. Cuando las condiciones de saturación se extienden muy por encima del suelo (decenas o incluso algún centenar de metros), entonces se forma directamente una niebla, en cuyo caso las gotitas de agua flotan también en el ambiente, lo que reduce la visibilidad.

Para poder pronosticar con antelación la formación de una niebla, resulta muy útil conocer el dato de la “temperatura del punto de rocío”. Dicha temperatura es aquella a la que tendría que estar el aire para saturarse. Cuando, de madrugada, en un lugar la temperatura baja hasta igualar o quedar por debajo del punto de rocío, entonces las posibilidades de que se forme niebla son elevadas. Comparando el valor de la temperatura mínima prevista con el del punto de rocío, podemos saber la tarde anterior si el día siguiente a primeras horas tendremos niebla. En caso de que la temperatura mínima quede cerca del punto de rocío, pero no llegue a igualarle o a quedar por debajo de él, no tendremos niebla, pero la formación de rocío sí que estará garantizada.


© José Miguel Viñas

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Espectro de Brocken

De la gran variedad de fenómenos ópticos que tienen lugar en la atmósfera, hay uno de aspecto similar al arco iris, cuya principal singularidad es que lo genera el propio observador. El conocido como “espectro de Brocken” debe su nombre al pico más alto de las montañas Harz, en Alemania. Allí está datada –en 1780– la primera observación de este curioso fenómeno, bien conocido por los montañeros, cuya explicación científica ofrecemos a continuación. ...

De la gran variedad de fenómenos ópticos que tienen lugar en la atmósfera, hay uno de aspecto similar al arco iris, cuya principal singularidad es que lo genera el propio observador. El conocido como “espectro de Brocken” debe su nombre al pico más alto de las montañas Harz, en Alemania. Allí está datada –en 1780– la primera observación de este curioso fenómeno, bien conocido por los montañeros, cuya explicación científica ofrecemos a continuación.

Tal y como se aprecia en la fotografía, tomada por José Antonio Legaristi en Arraia-Maeztu (municipio de la provincia de Álava, situado en la comarca de la Montaña Alavesa), el espectro de Brocken consiste en una gloria que rodea la sombra del observador cuando ésta se proyecta sobre un estrato nuboso. Las habituales nieblas que se forman a primeras horas en el fondo de los valles, constituyen una pantalla natural sobre la que aparecen dibujados esos anillos irisados, rodeando la sombra de todo aquel montañero que camine temprano por la cresta de una montaña. El sol ha de alcanzar la altura suficiente para que la alargada sombra del montañero logre proyectarse sobre el mar de nubes que se extiende bajo sus pies.

Este fenómeno óptico multicolor ocurre como consecuencia, por un lado, de la dispersión a la que se ve sometida la luz blanca procedente del sol, cuando se encuentra en su camino con las minúsculas gotitas de agua que forman la niebla; y por otro de la difracción debida a la interferencia de la luz que tiene lugar en los bordes del objeto y de su propia sombra. El resultado es esa luz espectral que rodea la sombra del montañero. En el citado pico Brocken –el más alto de la zona norte de Alemania, con una elevación de 1.142 m sobre el nivel del mar– hay más de 300 días al año en que se puede disfrutar de este fantasmagórico fenómeno, debido a la presencia cuasipermanente de una densa capa de niebla agarrada a sus faldas.

Cuanto más pequeñas sean las gotitas que forman la niebla o nube baja, mayor será el diámetro angular del arco luminoso y más anillos veremos alrededor de nuestra sombra. En tal caso, el fenómeno de la difracción cobra un mayor protagonismo, al ser más parecidos el diámetro de las gotitas y la longitud de onda de los siete colores que componen la luz blanca. A veces, se han observado espectros de Brocken sobre un suelo aparentemente sin niebla. En tales casos existe una neblina tan tenue que resulta imperceptible a los ojos del observador.


© José Miguel Viñas

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Rizaduras

El cambiante viento deja numerosas señales de su invisible presencia sobre los distintos elementos orográficos, en particular sobre las rocas y la arena. Algo parecido ocurre con el agua, cuya acción erosiva y sedimentaria moldea a su antojo las costas, las riberas de los ríos y el lecho marino. Las formas sinuosas, formando pequeñas acanaladuras, que vemos a veces sobre ese lecho, son similares a las que aparecen en dunas y playas, y obedecen a una causa parecida. ...

El cambiante viento deja numerosas señales de su invisible presencia sobre los distintos elementos orográficos, en particular sobre las rocas y la arena. Algo parecido ocurre con el agua, cuya acción erosiva y sedimentaria moldea a su antojo las costas, las riberas de los ríos y el lecho marino. Las formas sinuosas, formando pequeñas acanaladuras, que vemos a veces sobre ese lecho, son similares a las que aparecen en dunas y playas, y obedecen a una causa parecida.

Para entender porqué se forman esas llamativas ondulaciones, hemos de bajar de escala y situarnos a escasos milímetros sobre la arena. Como bien sabemos, el viento es el encargado de dar forma a las dunas y de desplazarlas, pero si miramos de cerca su arenosa superficie, allí el flujo de aire es turbulento, generándose constantemente pequeños remolinos que levantan gránulos de arena, lanzándolos, rápida y bruscamente, contra la duna a muy corta distancia. La acción continua de este mecanismo va provocando acumulaciones de arena y finos depósitos de polvo en determinadas zonas, formándose minúsculas crestas y hendiduras paralelas entre sí y perpendiculares al flujo, conocidas como rizaduras (ripple marks).

Dichas estructuras, que conforman un conjunto de crestas y valles de formas redondeadas, son asimétricas, ya que presentan una mayor inclinación hacia el lugar de donde sopla el viento, debido a la mayor cantidad de gránulos de arena que –como consecuencia del arrastre del viento– se deposita al otro lado (a sotavento). Las rizaduras que observamos a veces en la arena mojada que hay junto a la orilla del mar (arena que cada poco tiempo se cubre de una fina película de agua) son perfectamente simétricas. Esto es así debido a la acción de dos flujos contrarios –de agua en este caso–, pues así es como actúa el oleaje al llegar a la orilla: primero asciende el agua por la arena para posteriormente bajar de nuevo hacia el mar. En el caso de las rizaduras de las dunas, hay un solo flujo y es el que viene dictado por el viento dominante.

El proceso mediante el cual el viento levanta, arrastra y dispersa los fragmentos de rocas meteorizadas del suelo recibe el nombre de deflación. En función del tamaño y del peso de los gránulos de arena levantados por el viento, éstos evolucionan sobre el lecho arenoso de una u otra manera. Algunos de ellos –los más grandes y pesados– no logran escapar de la superficie y se deslizan por ella. Los más pequeños sí que consiguen saltar –ayudados por los bucles turbulentos a los que antes nos referimos–, dando lugar a las rizaduras asimétricas. Las partículas más finas son capaces de mantenerse durante mucho tiempo suspendidas en el aire, lo que contribuye a enturbiar el aire.


© José Miguel Viñas

Permitida la reproducción total o parcial de este texto, con la única condición de que figure el nombre del autor y la fuente: www.divulgameteo.es


La Pequeña Edad de Hielo

A lo largo de la historia de nuestro planeta, el clima terrestre se ha visto sometido a múltiples variaciones de diferente signo y magnitud. Uno de los períodos que más interés ha despertado entre los climatólogos es el que se ha dado en llamar la Pequeña Edad de Hielo (PEH), caracterizado por el frío y la severidad de los episodios meteorológicos. Dicho periodo abarcó cinco siglos de historia, si bien su incidencia y duración no fue igual en toda la Tierra. ...

A lo largo de la historia de nuestro planeta, el clima terrestre se ha visto sometido a múltiples variaciones de diferente signo y magnitud. Uno de los períodos que más interés ha despertado entre los climatólogos es el que se ha dado en llamar la Pequeña Edad de Hielo (PEH), caracterizado por el frío y la severidad de los episodios meteorológicos. Dicho periodo abarcó cinco siglos de historia, si bien su incidencia y duración no fue igual en toda la Tierra.

Los primeros signos de cambio de dejaron sentir en el norte de Europa y de Norteamérica a mediados del siglo XIV, lo que puso fin al período bautizado como Óptimo Cálido Medieval. Según fueron transcurriendo las últimas décadas de aquel siglo y las primeras del XV, el frío fue extendiéndose cada vez por más zonas del Hemisferio Norte y del resto del planeta, si bien no fue hasta mediados del siglo XVII cuando la PEH se manifestó con toda su crudeza; una situación que se prolongó, con importantes altibajos, hasta mediados del siglo XIX.

La sucesión de inviernos muy fríos, de duración notablemente superior a los tres meses que marca la estación astronómica, en los que la nieve y el hielo permanecían sobre el suelo largos periodos de tiempo, intercalados por veranos que a menudo eran frescos y húmedos, fueron la tónica general durante el “núcleo duro” de la PEH, lo que condicionó sobremanera a las sociedades humanas de aquella época. El imparable avance de los glaciares de los Alpes forzó al abandono de algunos pueblos suizos, el río Támesis a su paso por Londres, lo mismo que los canales holandeses, permanecía congelado durante gran parte del invierno, lo que permitía el patinaje y el desarrollo de numerosas actividades sobre la gruesa capa helada.

En España, el río Ebro se heló al menos 7 veces durante el período que va entre 1505 y 1789. Los climatólogos Javier Martín Vide y Jorge Olcina han señalado para España cuatro períodos de la PEH, en los que aumentó la frecuencia de episodios catastróficos tales como lluvias intensas, temporales marítimos o grandes nevadas (mitad del siglo XV, 1570-1610, 1769-1800 y 1820-1860), intercalados por sequías severas.

Numerosos cuadros pintados durante la PEH reflejan las particularidades de aquel frío período de la historia. No es casualidad que entre 1565 y 1665 los paisajes invernales se convirtieran en un motivo recurrente entre los pintores europeos. El pintor flamenco Pieter Brueghel “El Viejo” pintó hacia 1565 –año en el que tuvo lugar uno de los inviernos más fríos de toda la PEH– cuatro de sus obras más conocidas, entre las que se encuentra “Cazadores en la nieve”. En las primeras décadas del siglo XVII el también pintor flamenco Hendrick Avercamp, inmortalizó escenas parecidas en sus cuadros, en los que aparecen los canales holandeses congelados.

Respecto a las causas que dieron lugar a este notable enfriamiento planetario, hay una que sobresale por encima de las demás, si bien no explica por sí sola la bajada del orden de 1 ºC que –según las estimaciones– aconteció en la temperatura media del Hemisferio Norte durante la PEH. Se trata de la baja actividad solar, en especial la que aconteció durante el período 1645-1715, conocido como “Mínimo de Maunder”. La ausencia casi total de manchas solares durante aquellos años sugiere que el sol emitió al espacio una cantidad significativamente menor de energía que la que emite normalmente, lo que contribuyó al descenso de la temperatura. Dicha circunstancia, al parecer, coincidió en el tiempo con una actividad volcánica mayor que la actual. La presencia de un fino velo de cenizas y gotitas de ácido sulfúrico en la parte alta de la atmósfera (principalmente en la estratosfera) contribuyó también al enfriamiento, al reflejar dichas partículas una porción de la radiación solar incidente. Se desconoce la manera en que intervinieron durante la PEH otros factores naturales, como la circulación oceánica, lo que podría dar un mayor o menor peso al “Mínimo de Maunder” como causa principal del enfriamiento.


© José Miguel Viñas

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