Manual del Curso de Timonel de Yate de Vela y Motor

Estratiformes

Son nubes de desarrollo predominantemente horizontal, con poco espesor vertical, que se presentan como un manto uniforme cubriendo amplias áreas del cielo. Suelen estar asociadas a situaciones de estabilidad atmosférica o a la parte cálida de los frentes.

Cuando generan precipitación, esta suele ser débil, persistente y de carácter uniforme.

Cumuliformes

Son nubes con claro desarrollo vertical, que pueden surgir de manera aislada o en grupos irregulares. Indican inestabilidad atmosférica y movimiento ascendente del aire.

Cuando producen precipitaciones, estas suelen ser intensas, pero localizadas, típicamente en forma de chaparrones.

Pueden estar compuestas por gotitas de agua, cristales de hielo o una mezcla de ambos, dependiendo de su altura y del grado de desarrollo vertical.

Cirrus (Ci)

Son nubes delgadas y fibrosas, separadas entre sí, de color blanco brillante. Su aspecto recuerda a mechones de cabellos o filamentos estirados —a veces llamados “colas de caballo”—.

Están compuestas por cristales de hielo. Se forman cerca del límite superior de la Tropósfera, donde las temperaturas suelen ser inferiores a –20 °C —20 grados Celsius bajo cero—, lo que favorece su composición de cristales de hielo.

No precipitan.

Cirrostratus (Cs)

Forman una capa delgada, blanquecina a gris clara, y casi transparente, que puede cubrir el cielo parcial o totalmente.

Están también formadas por cristales de hielo.

Suelen producir un halo alrededor del Sol o la Luna, que es un efecto característico causado por la refracción de la luz en los cristales de hielo contenidos en la nube.

No precipitan.

Cirrocúmulos (Cc)

Aparecen como bancos de pequeñas nubes blancas, agrupadas en forma de grumos, ondulaciones o “rizos”.

No proyectan sombra propia y con frecuencia se presentan junto con Cirrus, ya sea a la misma altura o un poco por debajo.

Están conformadas también por partículas de hielo, debido a la altura en la que se forman, donde dominan las temperaturas por debajo del punto de congelación.

No precipitan.

Altocúmulos (Ac)

Son nubes que forman mantos o capas de color blanco o gris, compuestas por elementos separados o parcialmente unidos que adoptan formas de láminas, guijarros o pequeños rodillos. Pueden verse como estructuras fibrosas, bien definidas o algo difusas.

A través de los altocúmulos suele distinguirse sin dificultad la posición del Sol, aunque éste aparece atenuado. Generalmente se desarrollan alrededor de los 3.000 a 4.000 metros de altura.

En general, no precipitan.

Altostratus (As)

Forman una capa o manto nuboso grisáceo o azulado, de aspecto uniforme, que cubre parcial o totalmente el cielo. Permiten ver el Sol, pero sólo como una mancha difusa, similar a mirarlo a través de un vidrio esmerilado.

Suelen presentarse junto con otras nubes altas y medias, como Cirrus, Cirrostratus y Altocumulus, y con frecuencia anteceden a precipitaciones continuas cuando se espesan.

Pueden precipitar, especialmente cuando el manto se hace más espeso. La precipitación típica es llovizna o lluvia continua de baja intensidad.

Stratus (St)

Son capas nubosas estratificadas y uniformes —de allí su nombre, ya que forman una capa— generalmente de tonos grises y de base bastante homogénea y bien cerrada, sin fisuras.

Pueden producir lloviznas finas y persistentes.

Cuando el Sol se deja ver a través de ellas, su contorno suele distinguirse con bastante claridad.

Stratocúmulos (Sc)

Forman una capa integrada por nubes grises o blanquecinas, con zonas sombreadas y aspecto de mosaicos, guijarros o rodillos.

Suelen presentarse junto con otras nubes altas y medias, que obviamente no son apreciables desde el suelo, pues la capa de Stratocúmulos las oculta. Aunque muestran algunas franjas más claras, no dejan ver el Sol.

En ocasiones pueden generar lloviznas débiles, aunque en general no producen precipitaciones importantes.

Nimbostratus (Ns)

Estas nubes conforman un manto gris oscuro y muy espeso. Por su densidad, y por estar acompañada por otras nubes en capas medias y altas, no deja ver el Sol en ningún momento.

Su aspecto suele verse difuso por la lluvia continua o la nieve que cae de ellos.

Es común que aparezcan nubes bajas fragmentadas debajo de este manto, asociadas a la precipitación.

Cúmulus (Cu)

Son nubes con contornos bien definidos, de color blanco, con formas de grandes “copos de algodón”. Presentan una base plana y un desarrollo vertical característico que recuerda a una coliflor.

Cuando reciben luz solar, su parte superior es de un blanco muy brillante, mientras que la base permanece gris o ligeramente oscura.

Pueden aparecer aisladas, o en grupos, moviéndose con el viento o la brisa. Su desarrollo y evolución es apreciable a simple vista, pudiendo verse su crecimiento a lo largo de las horas, a medida que incorporan humedad que asciende convectivamente desde el suelo.

Cumulonimbos (Cb)

También conocidos como "Cumulusnimbus", son nubes densas, potentes y de enorme desarrollo vertical, cuya apariencia recuerda montañas o torres colosales. Cuando alcanzan el límite de la Tropósfera, sus cimas se extienden horizontalmente moldeando la característica forma de yunque, a partir de cuyo borde superior suelen desprenderse filamentos de Cirrus debido a los fuertes vientos de altura. La base, situada generalmente entre los 500 metros y los 3 kilómetros de altura, presenta un aspecto muy oscuro como resultado de la gran concentración de agua y hielo en el interior de la nube.

El Cumulonimbos se origina a partir del crecimiento sostenido de Cumulus impulsado por el calentamiento de la superficie terrestre. El aire caliente y húmedo asciende, se expande y se enfría, provocando la condensación del vapor de agua en minúsculas gotas que continúan elevándose. En las capas superiores, las temperaturas bajo cero transforman parte de esas gotas en cristales de hielo y graupel —pequeños gránulos de hielo blando y blanco—.

Esta primera etapa, aunque vigorosa, suele ser poco turbulenta y rara vez genera precipitaciones.

Cuando la nube alcanza suficiente altura, entra en su fase de madurez.

En este punto, dentro del Cumulonimbos conviven fuertes corrientes ascendentes y descendentes. El aire cálido que sigue ingresando desde la superficie alimenta el flujo ascendente, mientras que las gotas de agua más pesadas, el granizo incipiente y los cristales de hielo descienden por gravedad generando un potente flujo descendente. La circulación interna puede alcanzar velocidades de hasta 60 nudos.

En esta fase, el diámetro de la base de la nube puede llegar a medir unos 10 kilómetros, mientras que la cima puede ascender a 10 a 12 kilómetros en latitudes medias y aún más en regiones tropicales.

A nivel del suelo, durante la madurez suele hacerse visible el característico arco que los navegantes del Río de la Plata conocen como “cigarro” y que, en meteorología, se denomina Arcus. Este puede presentar nubes accesorias perimetrales, llamadas "roll clouds", "wall clouds" o "shelf clouds" —nubes en forma de rollo, pared o estantes, respectivamente— impulsadas por la ráfaga descendente que se expande horizontalmente al tocar tierra.

Es en esta etapa cuando el Cumulonimbos produce sus fenómenos más peligrosos: lluvias intensas, granizadas, ráfagas descendentes que pueden superar los 50 nudos, y actividad eléctrica violenta.

La electrificación interna se produce por colisiones entre cristales de hielo, graupel y gotas superenfriadas en el seno de la corriente ascendente; de allí surgen relámpagos internos y, posteriormente, rayos, cuya frecuencia aumenta cuanto mayor es la altura del "yunque".

Una vez que la nube ha precipitado, ingresa en la fase de disipación, en la que el Cumulonimbos pierde su energía. La nube se enfría, disminuye su contenido de agua, su diámetro se contrae y las precipitaciones se debilitan hasta cesar, comenzándose a ver luz en el centro de la base de la nube, donde antes dominaba la oscuridad.

Finalmente, su estructura se deshace y la atmósfera recupera paulatinamente su equilibrio térmico previo.

El ciclo de vida de un Cumulonimbus suele durar entre 1 a 3 horas —2 horas en promedio—, aunque en condiciones muy inestables puede extenderse un poco más, sobre todo si forma parte de un sistema multicelular o una línea de inestabilidad.

Dentro de ese ciclo, la etapa de madurez, que es cuando la nube suelta todo su contenido: lluvia fuerte, granizo, ráfagas descendentes, actividad eléctrica, puede durar entre 20 y 40 minutos. En algunos casos aislados puede ser un poco más breve —unos 15 minutos— o llegar a una hora si la tormenta está muy alimentada.

Actividad Eléctrica

El rayo es específicamente la descarga eléctrica que se produce entre un Cumulonimbo y la superficie del suelo, siendo por lo tanto de interés directo para los navegantes. Los relámpagos, en cambio, son descargas eléctricas que ocurren dentro de una misma nube, entre distintas nubes o entre éstas y la ionosfera; dado que no impactan en el suelo, no representan un peligro directo para la navegación.

El proceso que origina tanto rayos como relámpagos comienza cuando el Cumulonimbo alcanza la zona de temperaturas bajo cero, donde las gotas de agua se congelan formando cristales de hielo que, al seguir creciendo, dan lugar al granizo. Las intensas corrientes ascendentes y descendentes dentro de la nube hacen que cristales, piedras de granizo y gotas colisionen entre sí, intercambiando cargas eléctricas. Las partículas más grandes y pesadas descienden hacia la parte media y baja de la nube, cargándose negativamente y ubicándose aproximadamente en la cota de los –15º C, mientras que las más pequeñas continúan ascendiendo hasta zonas cercanas a los –40º C, donde quedan cargadas positivamente. Así se forma la clásica estructura de dipolo tormentoso —parte baja negativa, parte alta positiva—.

Al seguir creciendo el granizo, una fracción de esas partículas grandes se carga positivamente durante su caída hacia la base misma del Cumulonimbo, creando allí una pequeña región de carga positiva no compensada. Esto genera la estructura de tripolo —alto positivo, medio negativo, base positiva— fundamental para que se produzcan las descargas eléctricas.

Entre la base del Cumulonimbo —cargada positivamente— y el suelo —cargado negativamente por inducción eléctrica de la nube— se inicia la llamada descarga guía, que consiste en un trazo eléctrico escalonado y ramificado que avanza buscando el camino de menor resistencia en el aire, dándole al rayo su aspecto dentado y nervioso. Cuando esta descarga guía se conecta con el suelo, se produce el rayo propiamente dicho. Los relámpagos, en cambio, pueden recorrer hasta 30 km desde su origen, mientras que los rayos suelen desarrollarse en distancias del orden de 1,5 km, viajando a unos 140.000 kilómetros por segundo. Su temperatura alcanza entre 25.000 y 30.000º C, con una potencia del orden de 100 a 150 millones de voltios y corrientes que rondan los 20.000 Amperes.

Los rayos suelen caer sobre objetos elevados tales como antenas, árboles, edificios altos o los mástiles de los veleros.

Cuando ocurren descargas sucesivas, la separación promedio entre los puntos de impacto es de unos 1,8 kilómetros, pudiendo afectar un área cercana a los 40 metros alrededor del punto de caída. La franja ecuatorial es la de mayor actividad eléctrica, mientras que los polos y los desiertos tropicales presentan los valores mínimos. Las horas de mayor riesgo se concentran entre el mediodía y la media tarde, y las épocas más peligrosas son aquellas asociadas a mayor actividad frontal.