Nube

En meteorología , una nube es un aerosol que consiste en una masa visible de diminutas gotitas líquidas , cristales de hielo u otras partículas , suspendidas en la atmósfera de un cuerpo planetario o espacio similar. ^{[ 1 ]} El agua , principalmente, compone las gotitas y los cristales. En la Tierra , las nubes se forman como resultado de la saturación del aire cuando se enfría hasta su punto de rocío , o cuando adquiere suficiente humedad , generalmente en forma de vapor de agua , de una fuente adyacente para elevar el punto de rocío a la temperatura ambiente .

Las nubes se observan en la homosfera terrestre , que comprende la troposfera , la estratosfera y la mesosfera . La nefología es la ciencia de las nubes, que se estudia dentro de la rama de la física de las nubes de la meteorología . La Organización Meteorológica Mundial utiliza dos métodos para nombrar las nubes en sus respectivas capas de la homosfera: el latín y el nombre común .

Los géneros de nubes en la troposfera, la capa atmosférica más cercana a la superficie terrestre, tienen nombres en latín debido a la adopción universal de la nomenclatura de Luke Howard , propuesta formalmente en 1802. Esta se convirtió en la base de un sistema internacional moderno que divide las nubes en cinco formas físicas , las cuales pueden subdividirse o clasificarse según niveles de altitud para derivar diez géneros básicos . Las cinco formas principales son las láminas o velos estratiformes , los cúmulos cumuliformes , las bandas, rollos u ondulaciones estratocumuliformes , las torres cumulonimbiformes ( a menudo con cimas fibrosas) y los filamentos o parches cirriformes . Las nubes de bajo nivel no tienen prefijos relacionados con la altitud. Sin embargo, a los tipos estratiformes y estratocumuliformes de nivel medio se les da el prefijo alto-, mientras que las variantes de alto nivel de estas mismas dos formas llevan el prefijo cirro- . En el caso de las nubes estratocumuliformes, el prefijo estrato- se aplica al tipo de género de nivel bajo, pero se omite en las variantes de nivel medio y alto para evitar la doble prefijación con alto- y cirro-. Los tipos de género con extensión vertical suficiente para ocupar más de un nivel no llevan ningún prefijo relacionado con la altitud. Se clasifican formalmente como de nivel bajo o medio según la altitud a la que se forman inicialmente, y también se caracterizan de manera más informal como multinivel o verticales . La mayoría de los diez géneros derivados de este método de clasificación se pueden subdividir en especies y, a su vez, en variedades . Las nubes estratiformes muy bajas que se extienden hasta la superficie terrestre reciben los nombres comunes de niebla y bruma , pero no tienen nombres en latín.

En la estratosfera y la mesosfera, las nubes también reciben nombres comunes para sus principales tipos. Pueden tener la apariencia de velos o láminas, filamentos, bandas u ondulaciones, pero no de cúmulos o torres como en la troposfera. Son poco frecuentes, principalmente en las regiones polares de la Tierra. Se han observado nubes en las atmósferas de otros planetas y lunas del Sistema Solar y más allá. Sin embargo, debido a sus diferentes características de temperatura, suelen estar compuestas de otras sustancias como metano , amoníaco y ácido sulfúrico , además de agua.

Las nubes troposféricas pueden tener un efecto directo sobre el cambio climático en la Tierra. Pueden reflejar los rayos solares incidentes, lo que puede contribuir a un efecto de enfriamiento donde y cuando se forman, o atrapar la radiación de onda larga que se refleja desde la superficie terrestre, lo que puede causar un efecto de calentamiento. La altitud, la forma y el espesor de las nubes son los principales factores que afectan el calentamiento o enfriamiento local de la Tierra y la atmósfera. Las nubes que se forman por encima de la troposfera son demasiado escasas y delgadas para tener alguna influencia en el cambio climático. Las nubes son la principal incertidumbre en la sensibilidad climática . ^{[ 2 ]}

El origen del término «nube» se encuentra en las palabras del inglés antiguo «clud» o «clod» , que significan colina o masa de piedra. Hacia principios del siglo XIII, la palabra comenzó a usarse como metáfora de las nubes de lluvia, debido a la similitud en apariencia entre una masa de roca y una nube cúmulo. Con el tiempo, el uso metafórico de la palabra suplantó al término inglés antiguo «weolcan» , que había sido el término literal para las nubes en general. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

La tabla que sigue es muy amplia en alcance, como la plantilla de géneros de nubes en la que se basa parcialmente. Hay algunas variaciones en los estilos de nomenclatura entre el esquema de clasificación utilizado para la troposfera (latín estricto excepto para aerosoles de base superficial) y el método utilizado para los niveles superiores de la homosfera (términos comunes, algunos derivados informalmente del latín). Sin embargo, estos dos esquemas, ambos autorizados y utilizados por la Organización Meteorológica Mundial, comparten una clasificación cruzada de formas físicas y niveles de altitud para derivar los 10 géneros troposféricos, ^{[ 5 ]} la niebla y bruma que se forma a nivel de superficie, y varios tipos importantes adicionales por encima de la troposfera. El género cúmulo incluye cuatro especies que indican el tamaño vertical que puede afectar los niveles de altitud.

Los estudios antiguos sobre las nubes no se realizaban de forma aislada, sino que se observaban en combinación con otros elementos meteorológicos e incluso con otras ciencias naturales. Alrededor del año 340 a. C., el filósofo griego Aristóteles escribió Meteorologica , una obra que representaba la suma del conocimiento de la época sobre ciencias naturales, incluyendo el tiempo y el clima. Por primera vez, la precipitación y las nubes de las que caía recibieron el nombre de meteoros, término que proviene de la palabra griega meteoros , que significa «alto en el cielo». De esta palabra surgió el término moderno meteorología , el estudio de las nubes y el tiempo. Meteorologica se basaba en la intuición y la simple observación, pero no en lo que hoy se considera el método científico. Sin embargo, fue la primera obra conocida que intentó tratar una amplia gama de temas meteorológicos de forma sistemática, especialmente el ciclo hidrológico . ^{[ 10 ]}

Tras siglos de teorías especulativas sobre la formación y el comportamiento de las nubes, los primeros estudios verdaderamente científicos fueron realizados a principios del siglo XIX por Luke Howard en Inglaterra y Jean-Baptiste Lamarck en Francia. Howard era un observador metódico con un sólido conocimiento del latín, y utilizó esta formación para clasificar formalmente los distintos tipos de nubes troposféricas en 1802. Creía que las observaciones científicas de las formas cambiantes de las nubes en el cielo podrían ser clave para la predicción meteorológica.

Lamarck había trabajado de forma independiente en la clasificación de nubes ese mismo año y había ideado un sistema de nombres diferente que no logró impresionar ni siquiera en su país natal, Francia, porque utilizaba nombres y frases francesas inusualmente descriptivas e informales para los tipos de nubes. Su sistema de nomenclatura incluía 12 categorías de nubes, con nombres como (traducidos del francés) nubes brumosas, nubes moteadas y nubes con forma de escoba. Por el contrario, Howard utilizó el latín universalmente aceptado, que se popularizó rápidamente tras su publicación en 1803. ^{[ 11 ]} Como muestra de la popularidad del sistema de nombres, el dramaturgo y poeta alemán Johann Wolfgang von Goethe compuso cuatro poemas sobre las nubes, dedicándoselos a Howard.

Una elaboración del sistema de Howard fue finalmente adoptada formalmente por la Conferencia Meteorológica Internacional en 1891. ^{[ 11 ]} Este sistema abarcaba únicamente los tipos de nubes troposféricas. Sin embargo, el descubrimiento de nubes por encima de la troposfera a finales del siglo XIX condujo a la creación de esquemas de clasificación independientes que volvieron al uso de nombres y frases descriptivas comunes que recordaban en cierta medida los métodos de clasificación de Lamarck. Estas nubes muy altas, aunque clasificadas mediante estos diferentes métodos, son, no obstante, ampliamente similares a algunas formas de nubes identificadas en la troposfera con nombres en latín. ^{[ 8 ]}

Las nubes terrestres se encuentran en la mayor parte de la homosfera , que incluye la troposfera, la estratosfera y la mesosfera. Dentro de estas capas de la atmósfera , el aire puede saturarse como resultado de enfriarse hasta su punto de rocío o de la adición de humedad proveniente de una fuente adyacente. ^{[ 12 ]} En este último caso, la saturación ocurre cuando el punto de rocío se eleva hasta la temperatura ambiente.

Enfriamiento adiabático

El enfriamiento adiabático ocurre cuando uno o más de tres posibles agentes de elevación —convectivo, ciclónico/frontal u orográfico— hacen que una masa de aire que contiene vapor de agua invisible ascienda y se enfríe hasta su punto de rocío, la temperatura a la que el aire se satura. El mecanismo principal detrás de este proceso es el enfriamiento adiabático. ^{[ 13 ]} A medida que el aire se enfría hasta su punto de rocío y se satura, el vapor de agua normalmente se condensa para formar gotas de nubes. Esta condensación normalmente ocurre en núcleos de condensación de nubes, como partículas de sal o polvo que son lo suficientemente pequeñas como para mantenerse en suspensión por la circulación normal del aire. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

Un agente es el movimiento ascendente convectivo del aire causado por el calentamiento solar diurno a nivel de la superficie. ^{[ 14 ]} La inestabilidad de las masas de aire a baja altitud permite la formación de nubes cumuliformes en la troposfera que pueden producir chubascos si el aire es suficientemente húmedo. ^{[ 16 ]} En ocasiones relativamente raras, el ascenso convectivo puede ser lo suficientemente potente como para penetrar la tropopausa y empujar la parte superior de la nube hacia la estratosfera. ^{[ 17 ]}

El ascenso frontal y ciclónico ocurre en la troposfera cuando el aire estable es forzado a elevarse en los frentes meteorológicos y alrededor de los centros de baja presión por un proceso llamado convergencia . ^{[ 18 ]} Los frentes cálidos asociados con ciclones extratropicales tienden a generar principalmente nubes cirriformes y estratiformes sobre una amplia área a menos que la masa de aire cálido que se aproxima sea inestable, en cuyo caso las nubes cúmulos congestus o cumulonimbus generalmente están incrustadas en la capa principal de nubes precipitantes. ^{[ 19 ]} Los frentes fríos generalmente se mueven más rápido y generan una línea de nubes más estrecha, que son principalmente estratocumuliformes, cumuliformes o cumulonimbiformes dependiendo de la estabilidad de la masa de aire cálido justo delante del frente. ^{[ 20 ]}

Una tercera fuente de elevación es la circulación del viento que fuerza el aire a superar una barrera física como una montaña ( elevación orográfica ). ^{[ 14 ]} Si el aire es generalmente estable, no se forman más que nubes lenticulares . Sin embargo, si el aire se vuelve suficientemente húmedo e inestable, pueden aparecer chubascos o tormentas orográficas . ^{[ 21 ]}

Las nubes formadas por cualquiera de estos agentes de elevación se observan inicialmente en la troposfera, donde estos agentes son más activos. Sin embargo, el vapor de agua que ha sido elevado a la parte superior de la troposfera puede ser transportado aún más arriba por ondas de gravedad, donde una mayor condensación puede dar lugar a la formación de nubes en la estratosfera y la mesosfera. ^{[ 22 ]}

La clasificación en la troposfera se basa en una jerarquía de categorías con las formas físicas y los niveles de altitud en la parte superior. ^{[ 6 ] [ 7 ]} Estas se clasifican cruzadamente en un total de diez tipos de género, la mayoría de los cuales se pueden dividir en especies y subdividir aún más en variedades que se encuentran en la parte inferior de la jerarquía. ^{[ 30 ]}

Las nubes en la troposfera adoptan cinco formas físicas según su estructura y proceso de formación. Estas formas se utilizan comúnmente para el análisis satelital. ^{[ 31 ]} Se presentan a continuación en orden ascendente aproximado de inestabilidad o actividad convectiva . ^{[ 32 ]}

• Las nubes estratiformes no convectivas aparecen en condiciones de masa de aire estable y, en general, tienen estructuras planas, en forma de lámina, que pueden formarse a cualquier altitud en la troposfera. ^{[ 33 ]} El grupo estratiforme se divide por rango de altitud en los géneros cirrostratus (nivel alto), altostratus (nivel medio), stratus (nivel bajo) y nimbostratus (multinivel). ^{[ 7 ]} La niebla se considera comúnmente una capa de nubes con base en la superficie. ^{[ 21 ]} La niebla puede formarse a nivel de la superficie en aire claro o puede ser el resultado de una nube estrato muy baja que se hunde hasta el nivel del suelo o del mar. Por el contrario, las nubes estratiformes bajas se producen cuando la niebla de advección se eleva por encima del nivel de la superficie durante condiciones de viento.
• Las nubes cirriformes en la troposfera pertenecen al género cirro y tienen la apariencia de filamentos separados o semi-fusionados. Se forman a gran altitud en la troposfera, en aire mayormente estable con poca o ninguna actividad convectiva, aunque ocasionalmente pueden aparecer acumulaciones más densas causadas por una convección limitada en niveles altos donde el aire es parcialmente inestable. ^{[ 34 ]} Nubes que se asemejan a cirros, cirrostratos y cirrocúmulos se pueden encontrar por encima de la troposfera, pero se clasifican por separado utilizando nombres comunes.
• Nubes estratocumuliformes con características tanto cumuliformes como estratiformes en forma de rollos, ondulaciones o elementos. ^{[ 5 ]} Generalmente se forman como resultado de una convección limitada en una masa de aire mayormente estable coronada por una capa de inversión. ^{[ 35 ]} Si la capa de inversión está ausente o se encuentra más arriba en la troposfera, una mayor inestabilidad de la masa de aire puede provocar que las capas de nubes desarrollen cimas en forma de torretas que consisten en acumulaciones cumuliformes incrustadas. ^{[ 36 ]} El grupo de nubes estratocumuliformes se divide en cirrocúmulos (nivel alto, se omite el prefijo estrato-), altocúmulos (nivel medio, se omite el prefijo estrato-) y estratocúmulos (nivel bajo). ^{[ 5 ]}
• Las nubes cumuliformes generalmente aparecen en cúmulos o mechones aislados. ^{[ 37 ] [ 38 ]} Son producto de un ascenso convectivo localizado pero generalmente libre donde no hay capas de inversión en la troposfera que limiten el crecimiento vertical. En general, las nubes cumuliformes pequeñas tienden a indicar una inestabilidad relativamente débil. Los tipos cumuliformes más grandes son un signo de mayor inestabilidad atmosférica y actividad convectiva. ^{[ 39 ]} Dependiendo de su tamaño vertical, las nubes del género cúmulo pueden ser de nivel bajo o de varios niveles con una extensión vertical de moderada a imponente. ^{[ 7 ]}
• Las nubes cumulonimbos son las nubes de convección libre más grandes, con una imponente extensión vertical. Se forman en aire altamente inestable ^{[ 14 ]} y a menudo presentan contornos difusos en sus partes superiores, que a veces incluyen cimas en forma de yunque ^{[ 5 ]} . Estas nubes son producto de una convección muy intensa que puede penetrar la estratosfera inferior.

Niveles y géneros

Las nubes troposféricas se forman en cualquiera de los tres niveles (anteriormente llamados étages ) según el rango de altitud sobre la superficie terrestre. La agrupación de nubes en niveles se realiza comúnmente para fines de atlas de nubes , observaciones meteorológicas de superficie ^{[ 7 ]} y mapas meteorológicos . ^{[ 40 ]} El rango de altura base para cada nivel varía según la zona geográfica latitudinal . ^{[ 7 ]} Cada nivel de altitud comprende dos o tres tipos de géneros diferenciados principalmente por su forma física. ^{[ 41 ] [ 5 ]}

Los niveles estándar y los tipos de género se resumen a continuación en orden descendente aproximado de la altitud en la que normalmente se ubica cada uno. ^{[ 42 ]} Las nubes multinivel con una extensión vertical significativa se enumeran por separado y se resumen en orden ascendente aproximado de inestabilidad o actividad convectiva. ^{[ 32 ]}

De alto nivel

Las nubes altas se forman a altitudes de 3000 a 7600 m (10 000 a 25 000 pies) en las regiones polares , de 5000 a 12 200 m (16 500 a 40 000 pies) en las regiones templadas y de 6100 a 18 300 m (20 000 a 60 000 pies) en los trópicos . ^{[ 7 ]} Todas las nubes cirriformes se clasifican como altas, por lo que constituyen un solo género, cirros (Ci). Las nubes estratocumuliformes y estratiformes en el rango de gran altitud llevan el prefijo cirro- , lo que da lugar a los nombres de género respectivos cirrocumulus (Cc) y cirrostratus (Cs). Si se analizan imágenes satelitales de resolución limitada de nubes altas sin datos que las respalden de observaciones humanas directas, resulta imposible distinguir entre formas individuales o tipos de género, y se identifican colectivamente como de tipo alto (o informalmente como de tipo cirro , aunque no todas las nubes altas son de la forma o género cirro). ^{[ 43 ]}      

• Género cirros (Ci): se trata principalmente de filamentos fibrosos de delicadas nubes blancas, cirriformes y de cristales de hielo que se distinguen claramente contra el cielo azul. ^{[ 34 ]} Los cirros generalmente no son convectivos, excepto los subtipos castellanus y floccus, que presentan convección limitada. Suelen formarse a lo largo de una corriente en chorro de gran altitud ^{[ 44 ]} y en el borde frontal de una perturbación frontal o de baja presión, donde pueden fusionarse con cirrostratos. Este género de nubes de gran altitud no produce precipitación. ^{[ 42 ]}
• Género cirrocúmulo (Cc): se trata de una capa estratocumuliforme alta de color blanco puro con convección limitada. Está compuesta de cristales de hielo o gotas de agua subenfriada que aparecen como pequeñas masas redondas sin sombra o copos en grupos o líneas con ondulaciones como arena en una playa. ^{[ 45 ] [ 46 ]} El cirrocúmulo se forma ocasionalmente junto con el cirro y puede estar acompañado o reemplazado por nubes cirrostrato cerca del borde delantero de un sistema meteorológico activo. Este tipo de género produce ocasionalmente virga, precipitación que se evapora por debajo de la base de la nube. ^{[ 19 ]}
• Género cirrostratus (Cs): el cirrostratus es un velo delgado y estratiforme de cristales de hielo no convectivo que suele generar halos causados ​​por la refracción de los rayos solares . El Sol y la Luna son visibles con un contorno nítido. ^{[ 47 ]} El cirrostratus no produce precipitación, pero a menudo se espesa hasta convertirse en altostratus delante de un frente cálido o una zona de baja presión, que en ocasiones sí la produce. ^{[ 48 ]}

Nivel medio

Las nubes no verticales en el nivel medio se prefijan con alto- , lo que da lugar a los nombres de género altocúmulo (Ac) para los tipos estratocúmuloformes y altoestrato (As) para los tipos estratiformes. Estas nubes pueden formarse a tan solo 2000 m (6500 pies) sobre la superficie en cualquier latitud, pero pueden tener su base hasta 4000 m (13 000 pies) cerca de los polos, 7000 m (23 000 pies) en latitudes medias y 7600 m (25 000 pies) en los trópicos. ^{[ 7 ]} Al igual que con las nubes altas, los principales tipos de género se identifican fácilmente a simple vista, pero no es posible distinguirlos utilizando únicamente fotografías satelitales. Cuando no se dispone de datos que respalden las observaciones humanas, estas nubes suelen identificarse colectivamente como de tipo medio en las imágenes satelitales. ^{[ 43 ]}        

• Género altocúmulo (Ac): Esta es una capa de nubes estratocumuliformes de nivel medio con convección limitada que generalmente aparece en forma de parches irregulares o láminas más extensas dispuestas en grupos, líneas u ondas. ^{[ 49 ]} El altocúmulo puede ocasionalmente parecerse al cirrocúmulo, pero generalmente es más grueso y está compuesto por una mezcla de gotas de agua y cristales de hielo, por lo que las bases muestran al menos un sombreado gris claro. ^{[ 50 ]} El altocúmulo puede producir virga, una precipitación muy ligera que se evapora antes de llegar al suelo. ^{[ 51 ]}
• Género altostratos (As) – Los altostratos son un velo no convectivo, opaco o translúcido, de nubes grises/gris azuladas de nivel medio que a menudo se forma a lo largo de frentes cálidos y alrededor de áreas de baja presión. Los altostratos suelen estar compuestos de gotitas de agua, pero pueden mezclarse con cristales de hielo a mayor altitud. Los altostratos opacos generalizados pueden producir precipitaciones ligeras, continuas o intermitentes. ^{[ 52 ]}

Nivel bajo

Las nubes bajas se encuentran desde cerca de la superficie hasta los 2000 m (6500 pies) . ^{[ 7 ]} Los tipos de género en este nivel no tienen prefijo o llevan uno que se refiere a una característica distinta de la altitud. Las nubes que se forman en el nivel bajo de la troposfera suelen tener una estructura más grande que las que se forman en los niveles medio y alto, por lo que generalmente se pueden identificar por sus formas y tipos de género utilizando únicamente fotografía satelital. ^{[ 43 ]}  

• Género estratocúmulo (Sc) – Este tipo de género es una capa de nubes estratocumuliformes de convección limitada, generalmente en forma de parches irregulares o láminas más extensas similares a los altocúmulos pero con elementos más grandes con un sombreado gris más intenso. ^{[ 53 ]} Los estratocúmulos suelen estar presentes durante el tiempo húmedo originado por otras nubes de lluvia, pero por sí solos solo pueden producir precipitaciones muy ligeras. ^{[ 54 ]}
• Especie cumulus humilis : Se trata de pequeñas nubes cumuliformes aisladas, propias de climas despejados, que tienen bases casi horizontales y cimas aplanadas, y no producen chubascos. ^{[ 55 ]}
• Género stratus (St) – Este es un tipo de estratiforme no convectivo, plano o a veces irregular, que a veces se asemeja a una niebla elevada. ^{[ 56 ]} De esta nube solo puede caer una precipitación muy débil, generalmente llovizna o granos de nieve. ^{[ 57 ] [ 58 ]} Cuando una nube stratus muy baja desciende al nivel de la superficie, pierde su terminología latina y se le da el nombre común de niebla si la visibilidad predominante en la superficie es menor a 1 km (0,62 mi) . ^{[ 59 ]} Si la visibilidad es de 1 km o más, la condensación visible se denomina bruma . ^{[ 60 ]}   

Multinivel o vertical moderado

Estas nubes tienen bases de nivel bajo a medio que se forman en cualquier punto desde cerca de la superficie hasta aproximadamente 2400 m (8000 pies) y cimas que pueden extenderse hasta el rango de altitud media y, a veces, más arriba en el caso de los nimbostratos.  

• Género nimbostratus (Ns) – Esta es una capa estratiforme difusa, gris oscuro, de múltiples niveles con gran extensión horizontal y desarrollo vertical generalmente moderado a profundo que parece débilmente iluminada desde el interior. ^{[ 61 ]} El nimbostratus normalmente se forma a partir de altostratos de nivel medio y desarrolla al menos una extensión vertical moderada ^{[ 62 ] [ 63 ]} cuando la base se hunde en el nivel bajo durante precipitaciones que pueden alcanzar intensidad moderada a fuerte. Alcanza un desarrollo vertical aún mayor cuando crece simultáneamente hacia arriba en el nivel alto debido a un ascenso frontal o ciclónico a gran escala. ^{[ 64 ]} El prefijo nimbo- se refiere a su capacidad de producir lluvia o nieve continua sobre una amplia área, especialmente delante de un frente cálido. ^{[ 65 ]} Esta gruesa capa de nubes carece de cualquier estructura imponente propia, pero puede estar acompañada de tipos cumuliformes o cumulonimbiformes imponentes incrustados. ^{[ 63 ] [ 66 ]} Los meteorólogos afiliados a la Organización Meteorológica Mundial (OMM) clasifican oficialmente el nimboestrato como de nivel medio para fines sinópticos, aunque informalmente lo caracterizan como de múltiples niveles. ^{[ 7 ]} Los meteorólogos y educadores independientes parecen estar divididos entre quienes siguen en gran medida el modelo de la OMM ^{[ 62 ] [ 63 ]} y quienes clasifican el nimboestrato como de bajo nivel, a pesar de su considerable extensión vertical y su formación inicial habitual en el rango de altitud media. ^{[ 67 ] [ 68 ]}
• Especie cumulus mediocris : Estas nubes cumuliformes de convección libre tienen bases planas, de color gris medio y bien definidas, y cimas blancas en forma de pequeñas protuberancias, y generalmente no producen precipitación. ^{[ 55 ]} Suelen formarse en el nivel bajo de la troposfera, excepto en condiciones de muy baja humedad relativa, cuando las bases de las nubes pueden elevarse hasta el rango de altitud media. El cumulus mediocris se clasifica oficialmente como de nivel bajo y, de manera más informal, se caracteriza por tener una extensión vertical moderada que puede abarcar más de un nivel de altitud. ^{[ 7 ]}

Imponente vertical

Estos tipos cumuliformes y cumulonimbiformes de gran tamaño tienen bases de nubes en el mismo rango de niveles bajos a medios que los tipos multinivel y de verticalidad moderada, pero sus cimas casi siempre se extienden hasta los niveles altos. A diferencia de las nubes menos desarrolladas verticalmente, deben identificarse con sus nombres o abreviaturas estándar en todas las observaciones (METAR) y pronósticos (TAFS) de aviación para advertir a los pilotos sobre posibles condiciones meteorológicas adversas y turbulencias. ^{[ 9 ]}

• Especie cumulus congestus : El aumento de la inestabilidad de la masa de aire puede provocar que los cúmulos de convección libre crezcan muy altos, hasta el punto de que la altura vertical desde la base hasta la cima sea mayor que el ancho de la base de la nube. La base de la nube adquiere una coloración gris más oscura y la cima suele parecerse a una coliflor. Este tipo de nube puede producir chubascos de moderados a fuertes ^{[ 55 ]} y la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) la denomina cúmulo imponente (Tcu) .
• Género cumulonimbo (Cb) – Este tipo de género es una masa cumulonimbiforme pesada e imponente de nube de convección libre con una base gris oscura a casi negra y una cima muy alta en forma de montaña o torre enorme. ^{[ 69 ]} Los cumulonimbos pueden producir tormentas eléctricas , aguaceros locales muy fuertes que pueden causar inundaciones repentinas y una variedad de tipos de rayos , incluyendo de nube a tierra que pueden causar incendios forestales . ^{[ 70 ]} Otros fenómenos meteorológicos severos convectivos pueden o no estar asociados con tormentas eléctricas e incluyen fuertes nevadas , granizo , ^{[ 71 ]} fuerte cizalladura del viento , microrráfagas , ^{[ 72 ]} y tornados . ^{[ 73 ]} De todos estos posibles eventos relacionados con los cumulonimbos, el rayo es el único que requiere que haya una tormenta eléctrica en curso, ya que es el rayo el que crea el trueno. Las nubes cumulonimbos pueden formarse en condiciones de masas de aire inestables, pero tienden a ser más concentradas e intensas cuando están asociadas con frentes fríos inestables . ^{[ 20 ]}

Especies

Los tipos de género se dividen comúnmente en subtipos llamados especies que indican detalles estructurales específicos que pueden variar según la estabilidad y las características de cizalladura del viento de la atmósfera en un momento y lugar determinados. A pesar de esta jerarquía, una especie particular puede ser un subtipo de más de un género, especialmente si los géneros tienen la misma forma física y se diferencian entre sí principalmente por la altitud o el nivel. Hay algunas especies, cada una de las cuales puede estar asociada con géneros de más de una forma física. ^{[ 74 ]} Los tipos de especies se agrupan a continuación según las formas físicas y los géneros con los que normalmente se asocia cada uno. Las formas, los géneros y las especies se enumeran de izquierda a derecha en orden ascendente aproximado de inestabilidad o actividad convectiva. ^{[ 32 ]}

Estable o mayormente estable

Del grupo de estratiformes no convectivos, los cirrostratos de alto nivel comprenden dos especies. Cirrostratus nebulosus tiene una apariencia bastante difusa y carece de detalles estructurales. ^{[ 75 ]} Cirrostratus fibratus es una especie formada por filamentos semifusionados que son transicionales hacia o desde cirros. ^{[ 76 ]} Los altostratos de nivel medio y los nimbostratos de varios niveles siempre tienen una apariencia plana o difusa y, por lo tanto, no se subdividen en especies. Los estratos bajos son de la especie nebulosus ^{[ 75 ]} excepto cuando se rompen en láminas irregulares de stratus fractus (véase más adelante). ^{[ 62 ] [ 74 ] [ 77 ]}

Las nubes cirriformes tienen tres especies no convectivas que pueden formarse en condiciones de masa de aire estable . Cirrus fibratus comprende filamentos que pueden ser rectos, ondulados o, en ocasiones, retorcidos por la cizalladura del viento. ^{[ 76 ]} La especie uncinus es similar, pero tiene ganchos curvados hacia arriba en los extremos. Cirrus spissatus aparece como manchas opacas que pueden mostrar un sombreado gris claro. ^{[ 74 ]}

Los tipos de género estratocumuliformes (cirrocúmulos, altocúmulos y estratocúmulos) que aparecen en aire mayormente estable con convección limitada tienen dos especies cada uno. Las especies stratiformis normalmente aparecen en extensas láminas o en parches más pequeños donde hay una actividad convectiva mínima. ^{[ 78 ]} Las nubes de la especie lenticularis tienden a tener formas de lente que se estrechan en los extremos. Se observan más comúnmente como nubes orográficas de onda de montaña , pero pueden aparecer en cualquier lugar de la troposfera donde haya una fuerte cizalladura del viento combinada con suficiente estabilidad de la masa de aire para mantener una estructura de nube generalmente plana. Estas dos especies pueden encontrarse en los niveles altos, medios o bajos de la troposfera dependiendo del género o géneros estratocumuliformes presentes en un momento dado. ^{[ 62 ] [ 74 ] [ 77 ]}

Harapiento

La especie fractus muestra inestabilidad variable porque puede ser una subdivisión de tipos de género con diferentes formas físicas que tienen diferentes características de estabilidad. Este subtipo puede presentarse en forma de láminas estratiformes irregulares pero mayormente estables (stratus fractus) o pequeños cúmulos cumuliformes irregulares con algo mayor inestabilidad (cumulus fractus). ^{[ 74 ] [ 77 ] [ 79 ]} Cuando las nubes de esta especie se asocian con sistemas nubosos precipitantes de considerable extensión vertical y, a veces, horizontal, también se clasifican como nubes accesorias bajo el nombre de pannus (véase la sección sobre características suplementarias). ^{[ 80 ]}

Parcialmente inestable

Estas especies son subdivisiones de tipos de género que pueden ocurrir en aire parcialmente inestable con convección limitada . La especie castellanus aparece cuando una capa estratocumuliforme o cirriforme mayormente estable se ve perturbada por áreas localizadas de inestabilidad de la masa de aire, generalmente por la mañana o por la tarde. Esto da como resultado la formación de acumulaciones cumuliformes incrustadas que surgen de una base estratiforme común. ^{[ 81 ]} Castellanus se asemeja a las torres de un castillo cuando se observa de lado, y puede encontrarse con géneros estratocumuliformes en cualquier nivel de altitud troposférica y con parches de cirros de alto nivel con convección limitada. ^{[ 82 ]} Las nubes en penacho de las especies floccus más separadas son subdivisiones de tipos de género que pueden ser cirriformes o estratocumuliformes en su estructura general. A veces se observan con cirros, cirrocúmulos, altocúmulos y estratocúmulos. ^{[ 83 ]}

Una especie de estratocúmulo o altocúmulo recientemente reconocida ha recibido el nombre de volutus , una nube en forma de rollo que puede aparecer delante de una formación cumulonimbo. ^{[ 84 ]} Algunas nubes volutus se forman como consecuencia de interacciones con accidentes geográficos específicos, en lugar de con una nube madre. Quizás la nube geográficamente específica más extraña de este tipo sea la Morning Glory , una nube cilíndrica en movimiento que aparece de forma impredecible sobre el Golfo de Carpentaria, en el norte de Australia . Asociada a una potente "ondulación" en la atmósfera, la nube puede ser "surfeada" en planeadores . ^{[ 85 ]}

Inestable o mayormente inestable

La inestabilidad general de las masas de aire en la troposfera tiende a producir nubes del género cúmulo, de convección más libre, cuyas especies son principalmente indicadores de los grados de inestabilidad atmosférica y del desarrollo vertical resultante de las nubes. Una nube cúmulo se forma inicialmente en el nivel bajo de la troposfera como una nubecita de la especie humilis que muestra un ligero desarrollo vertical. Si el aire se vuelve más inestable, la nube tiende a crecer verticalmente hasta convertirse en la especie mediocris , luego en congestus , de fuerte convección , la especie de cúmulo más alta ^{[ 74 ]} , que es el mismo tipo al que la Organización de Aviación Civil Internacional se refiere como "cúmulo imponente" ^{[ 9 ] .}

Con condiciones atmosféricas muy inestables, los cúmulos grandes pueden seguir creciendo hasta convertirse en cumulonimbus calvus aún más convectivos (esencialmente una nube congestus muy alta que produce truenos), y finalmente en la especie capillatus cuando las gotas de agua subenfriada en la parte superior de la nube se convierten en cristales de hielo, dándole una apariencia cirriforme. ^{[ 74 ] [ 77 ]}

Variedades

Los tipos de género y especie se subdividen a su vez en variedades cuyos nombres pueden aparecer después del nombre de la especie para proporcionar una descripción más completa de una nube. Algunas variedades de nubes no están restringidas a un nivel de altitud o forma específicos y, por lo tanto, pueden ser comunes a más de un género o especie. ^{[ 86 ]}

Basado en la opacidad

Todas las variedades de nubes se clasifican en dos grupos principales. Un grupo identifica la opacidad de estructuras nubosas particulares de nivel bajo y medio, y comprende las variedades translúcida (delgada translúcida), perlúcida (gruesa opaca con translúcida o pequeñas rupturas claras) y opaca (gruesa opaca). Estas variedades siempre se pueden identificar en géneros y especies de nubes con opacidad variable. Las tres se asocian con las especies stratiformis de altocúmulo y estratocúmulo. Sin embargo, solo se observan dos variedades en altoestrato y estrato nebuloso, cuyas estructuras uniformes impiden la formación de una variedad perlúcida. Las variedades basadas en la opacidad no se aplican a las nubes altas porque siempre son translúcidas o, en el caso de cirros spissatus, siempre opacas. ^{[ 86 ] [ 87 ]}

Basado en patrones

Un segundo grupo describe las disposiciones ocasionales de estructuras nubosas en patrones particulares discernibles por un observador en superficie (los campos de nubes suelen ser visibles solo desde una altitud significativa sobre las formaciones). Estas variedades no siempre están presentes con los géneros y especies con los que normalmente se asocian, sino que aparecen solo cuando las condiciones atmosféricas favorecen su formación. Las variedades intortus y vertebratus aparecen ocasionalmente con cirrus fibratus. Se trata, respectivamente, de filamentos retorcidos en formas irregulares y de aquellos dispuestos en patrones de espina de pescado, generalmente por corrientes de viento desiguales que favorecen la formación de estas variedades. La variedad radiatus se asocia con filas de nubes de un tipo particular que parecen converger en el horizonte. A veces se observa con las especies fibratus y uncinus de cirrus, las especies stratiformis de altocúmulos y estratocúmulos, las especies mediocris y a veces humilis de cúmulos, ^{[ 89 ] [ 90 ]} y con el género altostratus. ^{[ 91 ]}

Otra variedad, duplicatus (capas muy próximas del mismo tipo, una encima de la otra), se encuentra a veces con cirros de las especies fibratus y uncinus, y con altocúmulos y estratocúmulos de las especies stratiformis y lenticularis. La variedad undulatus (con una base ondulada) puede aparecer con cualquier nube de las especies stratiformis o lenticularis, y con altostratus. Raramente se observa con stratus nebulosus. La variedad lacunosus se produce por corrientes descendentes localizadas que crean agujeros circulares en forma de panal o red. Ocasionalmente se observa con cirrocúmulos y altocúmulos de las especies stratiformis, castellanus y floccus, y con estratocúmulos de las especies stratiformis y castellanus. ^{[ 86 ] [ 87 ]}

Combinaciones

Es posible que algunas especies muestren variedades combinadas al mismo tiempo, especialmente si una variedad se basa en la opacidad y la otra en el patrón. Un ejemplo de esto sería una capa de altocúmulos estratiformes dispuesta en filas aparentemente convergentes separadas por pequeñas interrupciones. El nombre técnico completo de una nube con esta configuración sería altocúmulos estratiformes radiatus perlucidus , que identificaría respectivamente su género, especie y dos variedades combinadas. ^{[ 77 ] [ 86 ] [ 87 ]}

Otros tipos

Las características suplementarias y las nubes accesorias no son subdivisiones adicionales de los tipos de nubes por debajo del nivel de especie y variedad. Más bien, son hidrometeoros o tipos especiales de nubes con sus propios nombres en latín que se forman en asociación con ciertos géneros, especies y variedades de nubes. ^{[ 77 ] [ 87 ]} Las características suplementarias, ya sean en forma de nubes o precipitación, están directamente unidas al género principal de nube. Las nubes accesorias, por el contrario, generalmente están separadas de la nube principal. ^{[ 92 ]}

Características suplementarias basadas en la precipitación

Un grupo de características suplementarias no son formaciones nubosas propiamente dichas, sino precipitaciones que caen cuando las gotas de agua o los cristales de hielo que componen las nubes visibles se han vuelto demasiado pesados ​​para permanecer en el aire. La virga es una característica que se observa en las nubes que producen precipitaciones que se evaporan antes de llegar al suelo; estas pertenecen a los géneros cirrocúmulo, altocúmulo, altoestrato, nimboestrato, estratocúmulo, cúmulo y cumulonimbo. ^{[ 92 ]}

Cuando la precipitación llega al suelo sin evaporarse por completo, se denomina praecipitatio . [ ^{93 ] Esto} normalmente ocurre con altostratos opacus, que pueden producir precipitaciones generalizadas pero generalmente ligeras, y con nubes más densas que muestran un desarrollo vertical significativo. De estas últimas, los cúmulos mediocris que crecen hacia arriba producen solo chubascos ligeros aislados, mientras que los nimboestratos que crecen hacia abajo son capaces de producir precipitaciones más intensas y extensas. Las imponentes nubes verticales tienen la mayor capacidad de producir eventos de precipitación intensos, pero estos tienden a ser localizados a menos que se organicen a lo largo de frentes fríos de rápido movimiento. Los chubascos de intensidad moderada a fuerte pueden caer de las nubes cúmulos congestus. Los cumulonimbos, el género de nubes más grande, tienen la capacidad de producir chubascos muy intensos. Las nubes estratos bajas generalmente producen solo precipitaciones ligeras, pero esto siempre ocurre como praecipitatio porque este género de nubes se encuentra demasiado cerca del suelo para permitir la formación de virga. ^{[ 77 ] [ 87 ] [ 92 ]}

Funcionalidades complementarias basadas en la nube

El incus es la característica suplementaria más específica de este tipo, observada únicamente en cumulonimbos de la especie capillatus. La cima de una nube cumulonimbus incus se caracteriza por extenderse formando una clara forma de yunque como resultado de las corrientes de aire ascendentes que chocan con la capa de estabilidad en la tropopausa , donde el aire deja de enfriarse con la altitud. ^{[ 94 ]}

La formación de la mamma se produce en la base de las nubes como protuberancias abultadas orientadas hacia abajo, causadas por corrientes descendentes localizadas dentro de la nube. A veces también se la denomina mammatus , una versión anterior del término utilizada antes de la estandarización de la nomenclatura latina impulsada por la Organización Meteorológica Mundial durante el siglo XX. El ejemplo más conocido es el cumulonimbo con mammatus , pero la formación de la mamma también se observa ocasionalmente con cirros, cirrocúmulos, altocúmulos, altoestratos y estratocúmulos. ^{[ 92 ]}

Una tuba es una columna de nubes que puede colgar de la parte inferior de un cúmulo o cumulonimbo. Una columna recién formada o mal organizada puede ser relativamente inofensiva, pero puede intensificarse rápidamente hasta convertirse en una nube embudo o un tornado. ^{[ 92 ] [ 95 ] [ 96 ]}

Una formación arcus es una nube enrollada con bordes irregulares adherida a la parte frontal inferior de un cúmulo congestus o cumulonimbo que se forma a lo largo del borde delantero de una línea de turbonada o flujo de salida de tormenta. ^{[ 97 ]} Una formación arcus grande puede tener la apariencia de un arco oscuro y amenazador. ^{[ 92 ]}

Varias características suplementarias nuevas han sido reconocidas formalmente por la Organización Meteorológica Mundial (OMM). La característica fluctus puede formarse bajo condiciones de fuerte cizalladura del viento atmosférico cuando una nube estratocúmulo, altocúmulo o cirro se rompe en crestas espaciadas regularmente. Esta variante a veces se conoce informalmente como nube Kelvin-Helmholtz (ondulada) . Este fenómeno también se ha observado en formaciones de nubes sobre otros planetas e incluso en la atmósfera del Sol. ^{[ 98 ]} Otra característica de nube ondulada muy perturbada pero más caótica asociada con nubes estratocúmulos o altocúmulos ha recibido el nombre latino asperitas . La característica suplementaria cavum es un agujero circular de estrías de caída que se forma ocasionalmente en una capa delgada de altocúmulos o cirrocúmulos subenfriados. Las estrías de caída que consisten en virga o filamentos de cirros generalmente se ven debajo del agujero a medida que los cristales de hielo caen a una altitud menor. Este tipo de agujero suele ser más grande que los agujeros lacunosus típicos. Una estructura murus es una nube cumulonimbus de pared con una base descendente y giratoria que puede dar lugar al desarrollo de tornados. Una estructura cauda es una nube de cola que se extiende horizontalmente desde la nube murus y es el resultado de la entrada de aire a la tormenta. ^{[ 84 ]}

Nubes accesorias

Las formaciones nubosas suplementarias separadas de la nube principal se conocen como nubes accesorias . ^{[ 77 ] [ 87 ] [ 92 ]} Las nubes de precipitación más pesadas, nimboestratos, cúmulos imponentes (cúmulos congestus) y cumulonimbos suelen presentar en la precipitación la formación de la característica pannus , nubes bajas y dentadas de los géneros y especies cumulus fractus o stratus fractus. ^{[ 80 ]}

Un grupo de nubes accesorias comprende formaciones asociadas principalmente con nubes cumuliformes y cumulonimbiformes de convección libre que crecen hacia arriba. El pileus es una nube de casquete que puede formarse sobre un cumulonimbo o un cúmulo grande, ^{[ 99 ]} mientras que un velum es una lámina horizontal delgada que a veces se forma como un delantal alrededor del centro o delante de la nube principal. ^{[ 92 ]} Una nube accesoria reconocida recientemente por la Organización Meteorológica Mundial es el flumen , también conocido informalmente como cola de castor . Se forma por la entrada de aire cálido y húmedo de una supercelda de tormenta y puede confundirse con un tornado. Aunque el flumen puede indicar riesgo de tornado, es similar en apariencia a las nubes pannus o scud y no rota. ^{[ 84 ]}

Nubes madre

Las nubes se forman inicialmente en aire despejado o se convierten en nubes cuando la niebla se eleva por encima del nivel de la superficie. El género de una nube recién formada está determinado principalmente por las características de la masa de aire, como la estabilidad y el contenido de humedad. Si estas características cambian con el tiempo, el género tiende a cambiar en consecuencia. Cuando esto sucede, el género original se denomina nube madre . Si la nube madre conserva gran parte de su forma original después de la aparición del nuevo género, se denomina nube genitus . Un ejemplo de esto es el estratocúmulo cumulogenitus , una nube estratocúmulo formada por la dispersión parcial de un cúmulo cuando hay una pérdida de elevación convectiva. Si la nube madre experimenta un cambio completo de género, se considera una nube mutatus . ^{[ 100 ]}

Otras nubes genitus y mutatus

Las categorías genitus y mutatus se han ampliado para incluir ciertos tipos que no se originan a partir de nubes preexistentes. El término flammagenitus (del latín 'hecho de fuego') se aplica a los cúmulos congestus o cumulonimbos que se forman por incendios a gran escala o erupciones volcánicas, estas últimas alcanzando altitudes de 57 km (35 mi) ^{[ 101 ]} y nubes de hongos nucleares con una extensión ascendente de hasta 67 km (42 mi) ^{[ 102 ]} . Las nubes más pequeñas de bajo nivel "pirocúmulo" o "fúmulo" formadas por actividad industrial contenida ahora se clasifican como cúmulos homogenitus (del latín 'hecho por el hombre'). Las estelas de condensación formadas por el escape de aeronaves que vuelan en el nivel superior de la troposfera pueden persistir y extenderse en formaciones que se asemejan a cirros que se designan como cirros homogenitus . Si una nube cirrus homogenitus se transforma completamente en cualquiera de los géneros de alto nivel, se denomina cirrus, cirrostratus o cirrocumulus homomutatus . Los stratus cataractagenitus (del latín «creados en cataratas») se generan por el rocío de las cascadas. Los slavagenitus (del latín «creados en el bosque») son nubes estratus que se forman al añadir vapor de agua al aire por encima de la cubierta forestal. ^{[ 100 ]}    

patrones a gran escala

En ocasiones, ciertos procesos atmosféricos provocan que las nubes se organicen formando patrones que pueden cubrir grandes áreas. Estos patrones suelen ser difíciles de identificar desde la superficie y se aprecian mejor desde un avión o una nave espacial.

campos de estratocúmulos

Las nubes estratocúmulos se pueden organizar en "campos" que adoptan ciertas formas y características especialmente clasificadas. En general, estos campos son más visibles desde altitudes elevadas que desde el nivel del suelo. A menudo se pueden encontrar en las siguientes formas:

• Actinoforme , que se asemeja a una hoja o a una rueda con radios.
• Celda cerrada, que es turbia en el centro y clara en los bordes, similar a un panal lleno . ^{[ 103 ]}
• Celda abierta, que se asemeja a un panal vacío, con nubes alrededor de los bordes y un espacio abierto y despejado en el medio. ^{[ 104 ]}

Calles vórtice

Estos patrones se forman a partir de un fenómeno conocido como vórtice de Kármán, que recibe su nombre del ingeniero y experto en dinámica de fluidos Theodore von Kármán . ^{[ 105 ]} Las nubes impulsadas por el viento, generalmente altocúmulos de nivel medio o cirros de nivel alto, pueden formar filas paralelas que siguen la dirección del viento. Cuando el viento y las nubes encuentran accidentes geográficos de gran altitud, como islas prominentes, pueden formar remolinos alrededor de las masas de tierra altas que dan a las nubes una apariencia retorcida. ^{[ 106 ]}

La luminancia o brillo de una nube está determinada por cómo la luz es reflejada, dispersada y transmitida por las partículas de la nube. Su brillo también puede verse afectado por la presencia de neblina o fotometeoros como halos y arcoíris. ^{[ 116 ]} En la troposfera, las nubes densas y profundas exhiben una alta reflectancia (70–95%) en todo el espectro visible . Las diminutas partículas de agua están densamente empaquetadas y la luz solar no puede penetrar mucho en la nube antes de ser reflejada hacia afuera, lo que le da a la nube su característico color blanco, especialmente cuando se observa desde arriba. ^{[ 117 ]} Las gotitas de las nubes tienden a dispersar la luz de manera eficiente, por lo que la intensidad de la radiación solar disminuye con la profundidad en los gases. Como resultado, la base de la nube puede variar de un gris muy claro a uno muy oscuro dependiendo del espesor de la nube y de cuánta luz se refleja o se transmite de vuelta al observador. Las nubes troposféricas altas y delgadas reflejan menos luz debido a la concentración comparativamente baja de cristales de hielo constituyentes o gotitas de agua subenfriada, lo que resulta en una apariencia ligeramente blanquecina. Sin embargo, una nube espesa y densa de cristales de hielo aparece de un blanco brillante con un marcado sombreado gris debido a su mayor reflectividad. ^{[ 116 ]}

A medida que una nube troposférica madura, las densas gotitas de agua pueden combinarse para producir gotitas más grandes. Si las gotitas se vuelven demasiado grandes y pesadas para mantenerse en el aire, caerán de la nube en forma de lluvia . Mediante este proceso de acumulación, el espacio entre las gotitas aumenta progresivamente, permitiendo que la luz penetre más profundamente en la nube. Si la nube es lo suficientemente grande y las gotitas en su interior están suficientemente separadas, un porcentaje de la luz que entra en la nube no se refleja, sino que se absorbe, lo que le da a la nube un aspecto más oscuro. Un ejemplo sencillo de esto es que se puede ver más lejos con lluvia intensa que con niebla densa. Este proceso de reflexión / absorción es lo que causa la gama de colores de las nubes, desde el blanco hasta el negro. ^{[ 118 ]}

Se pueden observar llamativas coloraciones en las nubes a cualquier altitud, y el color de una nube suele ser el mismo que el de la luz incidente. ^{[ 119 ]} Durante el día, cuando el sol está relativamente alto en el cielo, las nubes troposféricas generalmente aparecen de un blanco brillante en la parte superior con diferentes tonalidades de gris en la parte inferior. Las nubes delgadas pueden verse blancas o parecer haber adquirido el color de su entorno o fondo. Las nubes rojas, naranjas y rosas aparecen casi exclusivamente al amanecer/atardecer y son el resultado de la dispersión de la luz solar por la atmósfera. Cuando el sol está justo debajo del horizonte, las nubes bajas son grises, las nubes medias parecen de color rosa y las nubes altas son blancas o blanquecinas. Las nubes por la noche son negras o gris oscuro en un cielo sin luna, o blanquecinas cuando están iluminadas por la luna. También pueden reflejar los colores de grandes incendios, luces de la ciudad o auroras boreales que puedan estar presentes. ^{[ 119 ]}

Una nube cumulonimbus con un tinte verdoso o azulado indica que contiene cantidades extremadamente altas de agua, granizo o lluvia que dispersan la luz, dándole a la nube un color azulado. Esta coloración verde se produce principalmente al final del día, cuando el sol está relativamente bajo en el cielo y la luz solar incidente tiene un tinte rojizo que parece verde al iluminar una nube azulada muy alta. Las superceldas son más propensas a caracterizarse por esto, pero cualquier tormenta puede presentar esta coloración. Esta coloración no indica directamente que se trate de una tormenta severa, solo confirma su potencial. Dado que un tinte verde/azul significa grandes cantidades de agua, una fuerte corriente ascendente que la sustenta, fuertes vientos provenientes de la tormenta que expulsa la lluvia y granizo húmedo, todos estos elementos aumentan la probabilidad de que se convierta en una tormenta severa. Además, cuanto más fuerte sea la corriente ascendente, mayor será la probabilidad de que la tormenta experimente tornados y produzca granizo grande y fuertes vientos. ^{[ 120 ]}

Durante la temporada de incendios forestales , desde finales de la primavera hasta principios del otoño, pueden observarse nubes amarillentas en la troposfera . El color amarillo se debe a la presencia de contaminantes en el humo. Estas nubes, causadas por el dióxido de nitrógeno, a veces se observan en zonas urbanas con altos niveles de contaminación atmosférica. ^{[ 121 ]}

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  Estratocúmulos stratiformis y pequeños castellanus se tornan naranjas con la salida del sol.
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  Un fenómeno de iridiscencia en las nubes con altocúmulos volutus y cirrocúmulos estratiformes.
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  Puesta de sol que refleja tonos rosados ​​sobre los estratocúmulos estratiformes translúcidos grises (que se vuelven perlúcidos al fondo).
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  Stratocumulus stratiformis perlucidus antes del atardecer en Bangalore , India
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  Tormenta de finales de verano en Dinamarca . El color casi negro de la base indica que la nube principal en primer plano probablemente sea un cumulonimbo.
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  Las partículas en la atmósfera y el ángulo del sol realzan los colores de los estratocúmulos cumulogenitus al atardecer .

Las nubes troposféricas ejercen numerosas influencias sobre la troposfera y el clima de la Tierra. Ante todo, son la fuente de las precipitaciones, influyendo así considerablemente en su distribución y cantidad. Debido a su diferente flotabilidad con respecto al aire circundante libre de nubes, estas pueden asociarse con movimientos verticales del aire que pueden ser convectivos, frontales o ciclónicos. El movimiento es ascendente si las nubes son menos densas, ya que la condensación del vapor de agua libera calor, calentando el aire y, por lo tanto, disminuyendo su densidad. Esto puede provocar un movimiento descendente, ya que el ascenso del aire produce un enfriamiento que aumenta su densidad. Todos estos efectos dependen sutilmente de la estructura vertical de temperatura y humedad de la atmósfera y dan lugar a una importante redistribución del calor que afecta al clima de la Tierra. ^{[ 122 ]}

La complejidad y diversidad de las nubes en la troposfera es una de las principales razones de la dificultad para cuantificar sus efectos sobre el clima y el cambio climático. Por un lado, las cimas de las nubes blancas favorecen el enfriamiento de la superficie terrestre al reflejar la radiación de onda corta (visible e infrarroja cercana) del Sol, disminuyendo la cantidad de radiación solar absorbida en la superficie y aumentando el albedo terrestre . La mayor parte de la luz solar que llega al suelo es absorbida, calentando la superficie, que emite radiación hacia arriba en longitudes de onda infrarrojas más largas. Sin embargo, en estas longitudes de onda, el agua de las nubes actúa como un absorbente eficiente. El agua reacciona irradiando, también en el infrarrojo, tanto hacia arriba como hacia abajo, y la radiación descendente de onda larga produce un mayor calentamiento en la superficie. Esto es análogo al efecto invernadero de los gases de efecto invernadero y el vapor de agua . ^{[ 122 ]}

Los géneros de alto nivel muestran particularmente esta dualidad con efectos de enfriamiento por albedo de onda corta y calentamiento por efecto invernadero de onda larga. En general, las nubes de cristales de hielo en la troposfera superior (cirros) tienden a favorecer el calentamiento neto. ^{[ 123 ] [ 124 ]} Sin embargo, el efecto de enfriamiento es dominante con nubes de nivel medio y bajo, especialmente cuando se forman en extensas capas. ^{[ 123 ]} Las mediciones de la NASA indican que, en general, los efectos de las nubes de nivel bajo y medio que tienden a promover el enfriamiento superan los efectos de calentamiento de las capas altas y los resultados variables asociados con las nubes desarrolladas verticalmente. ^{[ 123 ]}

Por difícil que sea evaluar la influencia de las nubes actuales en el clima actual, resulta aún más problemático predecir los cambios en los patrones y propiedades de las nubes en un clima futuro más cálido, y la influencia resultante de las nubes en el clima futuro. En un clima más cálido, entraría más agua en la atmósfera por evaporación en la superficie; dado que las nubes se forman a partir de vapor de agua, se esperaría un aumento de la nubosidad. Pero en un clima más cálido, las temperaturas más altas tenderían a evaporar las nubes. ^{[ 125 ]} Ambas afirmaciones se consideran correctas, y ambos fenómenos, conocidos como retroalimentaciones de nubes, se encuentran en los cálculos de los modelos climáticos. En términos generales, si las nubes, especialmente las nubes bajas, aumentan en un clima más cálido, el efecto de enfriamiento resultante conduce a una retroalimentación negativa en la respuesta climática al aumento de los gases de efecto invernadero. Pero si las nubes bajas disminuyen, o si las nubes altas aumentan, la retroalimentación es positiva. Las diferentes cantidades de estas retroalimentaciones son la razón principal de las diferencias en las sensibilidades climáticas de los modelos climáticos globales actuales. En consecuencia, gran parte de la investigación se ha centrado en la respuesta de las nubes bajas y verticales a un clima cambiante. Los principales modelos globales producen resultados bastante diferentes, ya que algunos muestran un aumento de las nubes bajas y otros, una disminución. ^{[ 126 ] [ 127 ]} Por estas razones, el papel de las nubes troposféricas en la regulación del tiempo y el clima sigue siendo una fuente importante de incertidumbre en las proyecciones del calentamiento global . ^{[ 128 ] [ 129 ]}

Las nubes estratosféricas polares (CEP) se encuentran en la parte más baja de la estratosfera. La humedad es escasa por encima de la troposfera, por lo que las nubes nacaradas y no nacaradas en este rango de altitud se limitan a las regiones polares en invierno, donde y cuando el aire es más frío. ^{[ 8 ]}

Las nubes estratosféricas polares (PSC) presentan cierta variación en su estructura según su composición química y las condiciones atmosféricas, pero se limitan a un único rango de altitud muy elevado, de aproximadamente 15 000–25 000 m (49 200–82 000 pies). Por consiguiente, se clasifican como un tipo singular sin niveles de altitud diferenciados, tipos de género, especies ni variedades. No existe una nomenclatura latina como la de las nubes troposféricas, sino nombres descriptivos de varias formas generales en inglés común. ^{[ 8 ]}  

Las PSC de ácido nítrico y agua superenfriadas, a veces conocidas como tipo 1, suelen tener una apariencia estratiforme que se asemeja a los cirrostratos o la neblina, pero como no están congeladas en cristales, no muestran los colores pastel de los tipos nacarados. Este tipo de PSC se ha identificado como una causa del agotamiento de la capa de ozono en la estratosfera. ^{[ 130 ]} Los tipos nacarados congelados suelen ser muy delgados con coloraciones de nácar y una apariencia ondulada cirriforme o lenticular (estratocumuliforme). Estos a veces se conocen como tipo 2. ^{[ 131 ] [ 132 ]}

Las nubes noctilucentes son las más altas de la atmósfera y se encuentran cerca de la parte superior de la mesosfera, a unos 80 a 85 km (50 a 53 millas) , o aproximadamente diez veces la altitud de las nubes altas troposféricas. ^{[ 133 ]} Reciben este nombre derivado del latín debido a su iluminación mucho después del atardecer y antes del amanecer. Suelen tener una coloración azulada o blanco plateada que puede asemejarse a cirros brillantemente iluminados. Ocasionalmente, las nubes noctilucentes pueden adquirir un tono más rojizo o anaranjado. ^{[ 8 ]} No son lo suficientemente comunes ni están lo suficientemente extendidas como para tener un efecto significativo en el clima. ^{[ 134 ]} Sin embargo, el aumento en la frecuencia de aparición de nubes noctilucentes desde el siglo XIX podría ser el resultado del cambio climático. ^{[ 135 ]}  

Las investigaciones en curso indican que el ascenso convectivo en la mesosfera es lo suficientemente fuerte durante el verano polar como para provocar el enfriamiento adiabático de pequeñas cantidades de vapor de agua hasta el punto de saturación. Esto tiende a producir las temperaturas más frías de toda la atmósfera justo debajo de la mesopausa. ^{[ 134 ]} Existe evidencia de que las partículas de humo de meteoritos quemados proporcionan gran parte de los núcleos de condensación necesarios para la formación de nubes noctilucentes. ^{[ 136 ]}

Las nubes noctilucentes tienen cuatro tipos principales según su estructura física y apariencia. Los velos de tipo I son muy tenues y carecen de una estructura bien definida, algo parecidos a los cirrostratos fibrados o cirros mal definidos. ^{[ 137 ]} Las bandas de tipo II son largas franjas que a menudo aparecen en grupos dispuestos aproximadamente paralelos entre sí. Suelen estar más espaciadas que las bandas o elementos que se ven en las nubes cirrocúmulos. ^{[ 138 ]} Las ondulaciones de tipo III son agrupaciones de franjas cortas muy juntas y aproximadamente paralelas que se asemejan principalmente a los cirros. ^{[ 139 ]} Los remolinos de tipo IV son anillos parciales o, más raramente, completos de nubes con centros oscuros. ^{[ 140 ]}

La distribución en la mesosfera es similar a la de la estratosfera, excepto que se produce a altitudes mucho mayores. Debido a la necesidad de un enfriamiento máximo del vapor de agua para producir nubes noctilucentes, su distribución tiende a restringirse a las regiones polares de la Tierra. Los avistamientos son raros a más de 45 grados al sur del Polo Norte o al norte del Polo Sur. ^{[ 8 ]}

Se ha observado cobertura nubosa en la mayoría de los demás planetas del Sistema Solar . Las densas nubes de Venus están compuestas de dióxido de azufre (debido a la actividad volcánica) y parecen ser casi completamente estratiformes. ^{[ 141 ]} Se organizan en tres capas principales a altitudes de 45 a 65  km que oscurecen la superficie del planeta y pueden producir virga . No se han identificado tipos cumuliformes incrustados, pero a veces se observan formaciones de ondas estratocumuliformes rotas en la capa superior que revelan nubes de capa más continua debajo. ^{[ 142 ]} En Marte , se han detectado nubes noctilucentes, cirros, cirrocúmulos y estratocúmulos compuestos de hielo de agua principalmente cerca de los polos. ^{[ 143 ] [ 144 ]} También se han detectado nieblas de hielo de agua en Marte. ^{[ 145 ]}

Tanto Júpiter como Saturno tienen una capa exterior de nubes cirriformes compuesta de amoníaco, ^{[ 146 ] [ 147 ]} una capa intermedia de nubes de neblina estratiformes formada por hidrosulfuro de amonio y una capa interior de nubes de agua cúmulos. ^{[ 148 ] [ 149 ]} Se sabe que existen cumulonimbos incrustados cerca de la Gran Mancha Roja en Júpiter . ^{[ 150 ] [ 151 ]} Los mismos tipos de categorías se pueden encontrar cubriendo Urano y Neptuno , pero todos están compuestos de metano . ^{[ 152 ] [ 153 ] [ 154 ] [ 155 ]} La luna Titán de Saturno tiene nubes cirros que se cree que están compuestas en gran parte de metano. ^{[ 156 ] [ 157 ]} La misión Cassini-Huygens a Saturno descubrió evidencia de nubes estratosféricas polares. ^{[ 158 ]}

Se sabe que algunos planetas fuera del Sistema Solar tienen nubes atmosféricas. En 2013, se anunció la detección de nubes ópticamente densas a gran altitud en la atmósfera del exoplaneta Kepler-7b , ^{[ 159 ] [ 160 ]} y, en diciembre de 2013, en las atmósferas de GJ 436 b y GJ 1214 b . ^{[ 161 ] [ 162 ] [ 163 ] [ 164 ]}

Las nubes desempeñan un papel importante, tanto mítico como no científico, en diversas culturas y tradiciones religiosas. Los antiguos acadios creían que las nubes (en meteorología, probablemente el término complementario mamma ) eran los senos de la diosa del cielo Antu , ^{[ 165 ]} y que la lluvia era leche de sus senos. ^{[ 165 ]} En el Libro del Éxodo , se describe a Yahvé guiando a los israelitas por el desierto en forma de una « columna de nube » de día y una « columna de fuego » de noche. ^{[ 166 ]} En el mandeísmo , los uthras (seres celestiales) se mencionan ocasionalmente como estando en anana («nubes»), lo que también puede interpretarse como consortes femeninas. ^{[ 167 ]}

En la antigua comedia griega Las Nubes , escrita por Aristófanes y estrenada en las Dionisias de la Ciudad en el 423 a. C., el filósofo Sócrates declara que las Nubes son las únicas deidades verdaderas ^{[ 168 ]} y le dice al personaje principal, Estrepsíades, que no adore a ninguna otra deidad que no sean las Nubes, sino que les rinda homenaje solo a ellas. ^{[ 168 ]} En la obra, las Nubes cambian de forma para revelar la verdadera naturaleza de quien las mira. ^{[ 169 ] [ 168 ] [ 170 ]} Son aclamadas como fuente de inspiración para poetas cómicos y filósofos; ^{[ 168 ]} son ​​maestras de la retórica , considerando la elocuencia y la sofistería por igual como sus "amigas". ^{[ 168 ]}

En Hamlet de Shakespeare , el príncipe se burla de la adulación del cortesano Polonio señalando varias formas incompatibles en la misma nube, a lo que Polonio asiente fácilmente cada vez. ^{[ 171 ]}

En China, las nubes son símbolos de suerte y felicidad. ^{[ 172 ]} Se cree que las nubes superpuestas implican felicidad eterna ^{[ 172 ]} y se dice que las nubes de diferentes colores indican "bendiciones multiplicadas". ^{[ 172 ]}

La observación informal de nubes o contemplación de nubes es una actividad popular que consiste en observar las nubes y buscar formas en ellas, una forma de pareidolia . ^{[ 173 ] [ 174 ]}

• Ackerman, Steven A. (2011). Meteorología: Nubes y el efecto invernadero . Jones & Bartlett . ISBN 978-0-7637-8927-5.
• Dunlop, Storm (junio de 2003). Manual de identificación meteorológica . Lyons Press . ISBN 978-1-58574-857-0.
• IPCC (2021). Masson-Delmotte, V.; Zhai, P.; Pirani, A.; Connors, SL; et  al. (eds.). Cambio climático 2021: Bases científicas físicas (PDF) . Contribución del Grupo de Trabajo I al Sexto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático. Cambridge University Press .

• Mapa global actual del agua total de las nubes
• Mapas mensuales de la nubosidad global , del Observatorio Terrestre de la NASA.
• Atlas Internacional de Nubes de la Organización Meteorológica Mundial (OMM)