El misterio de las nubes y su influencia en el clima de la Tierra
Las nubes contienen cientos y hasta miles de toneladas de agua en forma de gotitas suspendidas, flotando en la atmósfera. Desempeñan un papel doble: por una parte, reflejan la energía del Sol de vuelta al espacio glacial, lo que enfría la atmósfera (las nubes bajas), pero también atrapan la energía del suelo, (las altas), lo que la calienta. A nivel local, que gane un efecto u otro depende de su naturaleza volátil: el tamaño, ubicación, la cantidad de agua que contengan…, es fácil que una tormenta, por ejemplo, oculte un millón de toneladas de agua enfurecida.
Considerando todas las nubes del planeta gana el enfriamiento y la superficie de la Tierra es más fría con nubes de lo que sería sin ellas, pero su efecto sobre el clima es complejísimo e introduce mucha incertidumbre en los modelos climáticos y de predicción. Además, igual que las nubes afectan al clima, los cambios en el clima afectan a las nubes, y no se tiene nada claro cómo evolucionará esta relación en una Tierra cada vez más caliente.
¿Por qué las nubes flotan si el agua pesa más que el aire?
¿Por qué las nubes flotan si el agua pesa más que el aire?En un estudio reciente, publicado en la revista Climate Dynamics, investigadores del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA y de la Universidad de Estocolmo han analizado más de 30 años de imágenes de nubes tomadas por satélites meteorológicos de la NASA (Terra, Aqua, CALIPSO, entre otros). En él, afirman haber detectado un estrechamiento de una de las franjas nubosas más consistentes de la Tierra: una capa blanca que rodea el Ecuador como un abrazo. Según los climatólogos, esta desaparición —que cifran en un 1,5% por década—, estaría permitiendo la entrada de más luz solar, al reflejar menos, lo que calentaría más la atmósfera, potenciando la espiral del calentamiento global. También detectaron otros cambios en los patrones de nubes, como desplazamiento desde latitudes medias hacia los polos.
Los instrumentos de las agencias espaciales llevan décadas detectando otro misterio: el desequilibrio entre la energía solar que recibe la Tierra y la que emite. Porque el balance parece claro: entra más de la que sale.
Buena parte se atribuye a la mano humana, las emisiones de gases de efecto invernadero y la pérdida de enormes masas de hielo reflectante, como en el Ártico, que hacen esté llegando más energía a la superficie terrestre, pero el resto no está claro. Los investigadores se plantean si la desaparición de las nubes es el factor que falta para explicarlo, lo que coincidiría con otros estudios, como este publicado en Surveys in Geophysics hace unos meses por climatólogos del Centro de Investigación Langley de la NASA.
Nubes y aerosoles
En los cielos hay más que gotas de agua. Los aerosoles son partículas que flotan en la atmósfera: polvo que mueven los vientos desde los desiertos, cenizas de fuegos forestales, emisión de volcanes, polenes, emisión de transporte y agricultura…
Los aerosoles permiten la formación de nubes, pero también reflejan y atrapan la energía, de forma que ambos se afectan mutuamente. La Agencia Europea del Espacio (ESA) y la japonesa JACSA, lanzaron el satélite EarthCARE, que orbita a 400 km sobre la superficie terrestre, para estudiar la turbulenta complejidad del trío nubes-aerosoles-radiación para influir en el clima.
EarthCARE viene de las siglas en inglés de Earth Cloud Aerosol and Radiation Explorer (Explorador de Nubes, Aerosoles y Radiación Terrestres). Cuenta con cuatro instrumentos a bordo: un lidar atmosférico, que mide la posición en altura de las nubes y los aerosoles; un radar de perfil de nubes para verlas por dentro; cámaras para tomar imágenes multiespectrales, muy detalladas y en diferentes longitudes de onda de luz, y un radiómetro de banda ancha, que mide la radiación solar del espacio y la radiación infrarroja procedente de la Tierra.
En el proyecto CLAVEL, que utiliza los datos de la localizacion de las nubes y su interacción con aerosoles de polvo desértico y marino, participan investigadores de la Universidad de Évora, en Portugal, que están en contacto con las islas Azores, y también científicos de la Isla de la Reunión. El Arenosillo, en Huelva, que es la estación del INTA para investigaciones atmosféricas, y Évora son zonas influenciadas por el transporte de polvo sahariano, mientras que las Azores y la isla de la Reunión son entornos marítimos.
Nubes y drones
José Luis Sánchez, investigador de Física Atmosférica en la Universidad de León, ha participado desde 1997 en varias campañas de vuelos en tormentas y analizado más de 180.000 piedras de granizo.
Trabaja en un sistema antihielo en drones basado en modelos climáticos de observación y predicción. Estudia un tipo de gotas en las nubes que están en fase líquida, aunque estén a temperaturas muy bajas. Cuando esas gotas impactan contra un avión o un dron, pueden congelarse y producir una carga de hielo enorme. Pueden formar un centímetro de hielo en un minuto. Esto es muy peligroso porque son nubes invernales, nubes muy habituales que se dan cuando entran los frentes fríos de invierno. Estas gotas aparecen en una especie de bolsas muy pequeñas y efímeras, de pocos kilómetros de diámetro, que aparecen y desaparecen rápido.
La carga de hielo es uno de los riesgos meteorológicos más importantes en aviación. Los aviones comerciales cuentan con sistemas calefactores, pero no los drones que tienen el problema de la poca autonomía energética. Con un sistema calefactor, el tiempo de vuelo se reduce una barbaridad.
También trabajan en otro proyecto para detectar mediante análisis de imágenes de satélite zonas de formación de granizo. Estas zonas son muy variables, puede caer en una zona de la ciudad, pero en otra no, es decir, tiene una diversidad geográfica muy alta y una incidencia muy variable.
Al aumentar la temperatura media del planeta la altura a la que la atmósfera está a cero grados es cada vez mayor por lo que, por una parte, las tormentas que se forman son más grandes, pero por otra, el granizo tiene tiempo de descongelarse antes de caer al suelo. En las zonas de montaña, no tiene tiempo para descongelarse y esto hace que el número de impactos de granizo esté aumentando. En las zonas cercanas a baja cota, a 100 o 200 metros de altura, sí le ha dado tiempo a descongelar. Cada vez hay menos días de granizo, pero más de granizo grande, de centímetro y medio a dos centímetros de diámetro. Se han encontrado granizos de hasta 10 centímetros de diámetro. En Europa Central también han detectado un aumento en la formación de tormentas de granizo.
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