Los científicos explican las distintas formas curiosas de las nubes agujero y sus relaciones con los aviones

Estos agujeros en las nubes, y vistos desde abajo, pueden parecer como un gran círculo o elipse cortado cuidadosamente de las nubes, con mechones de plumas en el medio del agujero.

Son igualmente impresionantes cuando se ven desde arriba. Esta imagen muestra un grupo de Cavum sobre el Golfo de México frente a la costa oeste de Florida el 30 de enero de 2024. Fue capturada por el sensor MODIS en el satélite Terra de la NASA.

¿Qué es un Cavum?

Vayamos por parte. Según el Atlas de nubes de la OMM, un Cavum es un agujero bien definido, generalmente circular (a veces linear), que se produce en una delgada capa de nube constituida por gotitas de agua subfundida. Por lo general precipitan virgas o hilillos de Cirrus de la parte central del agujero, que normalmente se expande con el tiempo. El Cavum presenta habitualmente una forma circular cuando se observa directamente desde abajo, pero puede parecer ovalado si se observa a distancia.

Cuando es el resultado directo de la interacción de una aeronave con la nube, suele tener forma linear (como una estela de disipación). Normalmente precipita virga a medida que la estela de disipación va ensanchándose progresivamente.

El Cavum ocurre en los Altocumulus y Cirrocumulus, y raramente en los Stratocumulus.

En términos generales, un Cavum es una nube agujero, es un tipo de nube donde se dan estos agujeros descritos anteriormente.

Teorías en la formación de las nubes agujero

Según la NASA, no se necesitan explicaciones de otro mundo para explicar la llamativa formación de nubes. Si bien los científicos han mencionado periódicamente los fenómenos en revistas científicas y han especulado sobre su causa desde la década de 1940, un par de estudios publicados en 2010 y 2011, dirigidos por científicos de la Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica (UCAR), expusieron una explicación que puso en duda otras teorías. descansar. Son causadas por aviones que se mueven a través de bancos de nubes altocúmulos.

Estas nubes de niveles medios están compuestas por gotas de agua líquida que están sobreenfriadas; es decir, las gotas permanecen líquidas incluso cuando las temperaturas están por debajo del punto de congelación típico del agua (32 ºF o 0 ºC). El sobreenfriamiento ocurre cuando las gotas de agua son excepcionalmente puras y carecen de partículas pequeñas, como polvo, esporas de hongos, polen o bacterias, alrededor de las cuales normalmente se forman cristales de hielo.

El sobreenfriamiento puede parecer exótico, pero ocurre de forma rutinaria en la atmósfera de la Tierra. Las nubes altocúmulos, que cubren alrededor del 8 por ciento de la superficie de la Tierra en un momento dado, están compuestas principalmente de gotas de agua líquida sobreenfriadas a una temperatura de aproximadamente -15°C.

Pero incluso las nubes superenfriadas tienen sus límites. A medida que el aire se mueve alrededor de las alas y pasa por las hélices de los aviones, un proceso conocido como expansión adiabática enfría el agua 20°C adicionales o más y puede empujar las gotas de agua líquida hasta el punto de congelarse sin la ayuda de partículas en el aire.

Los cristales de hielo engendran más cristales de hielo a medida que las gotas de líquido continúan congelándose. Los cristales de hielo eventualmente crecen lo suficiente como para comenzar a caer del cielo, dejando un vacío en la capa de nubes. Los cristales de hielo que caen son a menudo visibles en el centro de los agujeros como tenues rastros de precipitación que nunca llegan al suelo, características llamadas virga.

Resultados de nuevos estudios

A diferencia de intentos anteriores de explicar el fenómeno, los investigadores de la UCAR, con colegas de varias otras instituciones, incluido el Centro de Investigación Langley de la NASA, utilizaron una combinación de datos de vuelos de aviones, observaciones satelitales y modelos meteorológicos para explicar cómo se forman las nubes y rastrearlas cuanto duraron.

Cuando los aviones pasaban a través de las nubes en un ángulo bastante agudo, los investigadores descubrieron que aparecía un pequeño Cavum circular. Si pasaban a través de las nubes en un ángulo poco profundo, se hacían visibles “nubes de canal” más largas con largos senderos de virga, como la que se muestra arriba.

Otros factores que pueden afectar la longitud de estas nubes incluyen el espesor de la capa de nubes, la temperatura del aire y el grado de cizalladura horizontal del viento, informaron los investigadores. Su análisis mostró que un espectro completo de tipos de aviones, incluidos grandes aviones de pasajeros, aviones regionales, aviones privados, aviones militares y turbohélices, pueden producir nubes agujeros y canales. Con más de 1.000 vuelos que llegan al Aeropuerto Internacional de Miami cada día, existen muchas oportunidades para que los aviones encuentren las condiciones atmosféricas necesarias para producir Cavum.

Imagen de NASA Earth Observatory por Michala Garrison, utilizando datos MODIS de NASA EOSDIS LANCE y GIBS/Worldview. Historia de Adam Voiland.