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The Earth is a cradle of the mind, but we cannot live forever in a cradle.
- Konstantin E. Tsiolkovsky
| Introducción |
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Los astronautas del Shuttle están claramente fascinados por la vista superior de los patrones atmosféricos de la Tierra que permite observar el vuelo espacial, ya que cada una de las tripulaciones de la lanzadera espacial realiza un gran número de fotografías de las nubes. En los dos últimos añso, el interés por las nubes ha aumentado considerablemente a media que los científicos intentan comprender el calentamiento global y el efecto invernadero. Los esfuerzos para predecir los cambios climáticos asociados con el calentamiento global han centrado su atención en las propiedades de calentamiento y enfriamiento de las nubes. La imagen es compleja, involucrando mecanismos retroalimentados que compiten, y todavía hoy en día no se entiende del todo. Todas las nubes bloquean una porción de la radiación procedente del sol y absorben una parte del calor devuelto por la superficie de la Tierra. El balance entre estos dos procesos es difícil de cuantificar. Sin embargo, el pensamiento actual sugiere que las cúmulos de baja altitud (tales como los mostrados en Tormentas Eléctricas, Brasil y Vista Area de Cúmulos) tienen un efecto neto de enfriamiento sobre la superficie de la Tierra, reflejando el calor de vuelta al espacio. Por el contrario, los finos cirros, más altos, (como los mostrados en Cirros en Corrientes de Chorro y Cirros en Corrientes de Chorro, Arabia Saudí) atrapan el calor devolviéndolo a la superficie de la Tierra.
Los datos actuales sugieren que el efecto de enfriamiento debido a las grandes masas de cúmulos tormentosos que están sobre el oceano a latitudes intermedias sobrepasa el efecto de calentamiento debido a los cirros de niveles superiores cuando se consideran a escala global. A pesar de ello, existen motivos para la preocupación porque muchos modelos de calentamiento global predicen una disminución futura de las grandes masas de cúmulos tormentosos situados en latitudes intermedias. Está previsto que la cantidad de cirros de gran altitud aumente a medida que disminuyen los cúmulos. Si los cambios medioambientales y climáticos dan lugar a un nuevo clima y nuevos patrones atmosféricos que cumplan estos modelos, estos cambios por su parte acelerarán el calentamiento global.
| Imágenes de Nubes desde el Espacio |
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Chorros de Cirros
Esta fotografía, tomada desde unos 320 kilómetros (200 millas)
sobre la Tierra, muestra una banda de cirros producida por una corriente a
chorro que avanza hacia el oeste y se prolonga a través del Mar Rojo
desde Sudán hasta Arabia Saudí. La uniformidad de esta formación
nubosa refleja el camino seguido por la corriente que se mueve de izquierda
a derecha atravesando la imagen. Esta foto, realizada desde la lanzadera espacial,
muestra como la banda nubosa comprende una serie de diferentes agrupaciones de nubes,
espaciadas de una forma precisa. Estas se crean por los movimientos de rotación
que se producen en las corrientes de aire a niveles altos.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #13-32-1099)
Línea de Chubascos en Florida
La tripulación del shuttle se aproximó a este sistema tormentoso desde su
margen sur en el Golfo de México. Los márgenes están claramente
definidos. Las nubes de este sistema tormentoso se elevan por encima de los 16,500
metros (55,000 pies). En abril los frentes de chubascos de este tipo esta generalmente
asociados al desarrollo de tornados en los estados sureños de Estados Unidos.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #13-40-2130)
Tormentas Eléctricas, Brasil
Estos cúmulos tormentosos cerca de São Paulo, Brasil, fueron
fotografiados casi desde la vertical por la tripulación del vuelo
STS 41-B. Este perspectiva nos da una idea de la energía que lleva
a estas columnas de nubes a traspasar la atmósfera. El escorzo
producido por el ángulo de visión casi vertical disimula
el hecho que las cimas nubosas que destacan en la imagen no son otra cosa
que la parte superior de gigantescas nubes tormentosas que pueden elevarse
hasta los 18,000 metros (60,000 pies) en los trópicos.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #11-41-2343)
Cumbres de Cúmulos
La tripulación STS 41-B tomó esta fotografía oblícua
unos segundos después de realizar la anterior. Se pueden observar ahora
algunas nubes tormentosas más desarrolladas en la misma tormenta
Brasileña. Cuando las columnas de cúmulos ascendentes chocan con
la tropopausa, base de la estratosfera, a unos 15,000 kilómetros (50,00 pies),
alcanzan un techo y no pueden elevarse más alla por convección. La
temperatura estable de la estratosfera
impide que continue el ascenso adiabático de la humedad que ha sido
conducida a través de la troposfera
por un gradiente térmico de 5-6.8 grados/kilómetro (8-11 grados/milla)
En lugar de eso, las nubes de hielo se extienden horizontalmente dentro de las
extensas cumbres de los cirros que se ven en esta fotografía, formando
la "cabeza de yunque" que podemos identificar desde el suelo. El
desarrollo más fino y liviano alrededor de los bordes de algunas de las
nubes es producido por glaciación - el vapor de agua contenido en la
nube se convierte en hielo a grandes alturas.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #11-41-2347)
Margen Nuboso, Mar de Bering
Todo lo que se puede ver en esta fotografía es una nube que se prolonga
durante varios cientos de kilómetros hasta el limbo de la Tierra, aunque
nos da una gran cantidad de información sobre el agua del Mar de Bering
situado debajo. La línea o margen nuboso que corre diagonalmente atravesando
la imagen con una formación nubosa densa y gruesa a la derecha y unas nubes
más finas y dispersas a la izquierda refleja el borde una corriente marina.
Una diferencia en la temperatura del agua a un lado o a otro del borde se refleja
en las formaciones nubosas que se condensan encima. Este nítido borde
nuboso se prolonga unos 800-900 (500-600 millas) en esta fotografía.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #17-41-058)
Corriente Costera, Namibia
La humedad condensada procedente de las corrientes oceánicas en algunas
parte del mundo da lugar a nubes que permanecen uniformemente en posición
sobre la corriente durante meses de un tirón. Este ejemplo muestra nubes
situadas sobre la fría corriente Benguela, que viaja hacia el norte a lo
largo de la costa atlántica del sur de África. Es interesante que
mientras el océano está densamente cubierto por nubes y estas se
acumulan en la costa, nunca cruzan la franja costera. El desierto de Namibia,
en color rosado, es uno de los lugares más secos de la Tierra, confirmando
que las nubes asociadas con la corriente marina no se desvía de su
camino prescrito. Es más, el desierto de Namibia es el hogar de unos
inquilinos únicos - insectos con pelos en las patas especialmente
adaptados para recoger la humedad del amanecer - una extraña ironía
de la vida en la Tierra donde unas nubes saturads de humedad flotan tan cerca.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #25-46-076)
Bandas Nubosas Únicas, Omán
Estas tenues filas de nubes o "bandas nubosas" son reconocidas como
un "hito" por las sucesivas tripulaciones del shuttle. Esta formación
nubosa única cera de Omán es virtualmente constante en determinadas
épocas del año. Las nubes son creadas por un pequeño vórtice
en las corrientes de aire a baja altura. Hay una pequeña diferencia entre la
temperatura del océano y la atmósfera aquí, pero la corriente
de aire podría haber sido calentada por la corriente somalía.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #2-10-649)
Chorros de Cirros, Arabia Saudía
Esta serie de cirros es conocida como "rollog de nubes" porque son
esculpidas en apretados rollos por las corrientes de aire procedentes de las
corrientes a chorro situadas sobre Arabia Saudí y el Mar Rojo. La
separación entre crestas de las bandas nubosas puede ser empleada
para calcular la velocidad de la corriente.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #13-32-1159)
Convergencia de la Corrientes a Chorro
Esta fotografía tomada sobre Namibia revela otro efecto de las
corriente a chorro. Aqui se ve como convergen dos corrientes; se han
formando nubes en el pasillo que existe entre las dos corrientes.
La turbulencia a lo largo de los bordes de la corriente podría
explicar el aspecto cortante del contorno. El punto de convergencia
de las dos corrientes de aire está precisamente localizado por
esta fotografía. Las sombras marcan los bordes de las nubes contra
el fondo namibio iluminado por el Sol.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #13-31-092)
Calles de Nubes, Atolón Tiladumati, Islas Maldivas
Los cúmulos pequeños forman frecuentemente en filas paralelas
o "calles de nubes" si las condiciones del aire son estables. Estas
calles de nubes sobre los arrecifes de las Islas Maldivas en el Océano
Índico denotan la dirección predominante del viento, las calles
son paralelas a la dirección del viento. El aire turbulento que es
elevado por las zonas de las islas situadas a barlovento favorece la formación
de nubes a favor del viento.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #13-35-1459)
Despertar de una Isla, Hawaii
La combinación de la temperatura de agua caliente y cientos de
millas cuadradas de océano, sin interrupciones producidads por
las masas terrestres, da lugar a la formación regular de cúmulos
y estratocúmulos. En el Océano Pacífico los Vientos
Alisios empujan las nubes de este a oeste a través del océano.
Cuando la corriente de aire es interceptadad por una masa de tierra lo
suficientemente elevada, como la Isla Bid de Hawaii, el estable patrón
de nubes es interrumpido y las nubes se dividen para esquivar la isla
en un gran arco produciendo el "despertar de la isla". Además
de ilustrar la gracia con la que las nubes circunvalan los picos volcánicos
de Hawaii, la fotografía muestra como la dirección predominante del
viento establece que el norte y noreste de la isla son más húmedos
que el lado occidental, que está frecuentemente bajo las nubes. Las nubes
depositan la lluvia en las tierras bajas antes de dividirse y girar hacia el
mar cuando encuentran las montañas Kohala y Mauna Kea con su cumbre a
4,205 metros (13,796 pies).
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #25-47-016)
Cola de Nubes, Lago Tana
Las islas o tierras altas, que se elevan por encima de sus alrededores e
interrumpen las corrientes de aire, pueden producir "colas" o
también como vimos antes el "despertar" de la isla.
Los astronautas del shuttle han observado frecuentemente la Isla Dek en
el Lago Tana de Etiopía, nacimiento del Nilo Azul, con una cola
nubosa bien desarrollada. Esto ocurre cuando la masa de tierra altera
las corrientes de aire, creando una turbulencia que favorece la
condensación. El lago está situado a 1,800 metros
(6,000 pies) sobre el nivel del mar.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #27-38-003)
Celdas Abiertas sobre el OcÉano
La formación de celdas abiertas como esta se observan con frecuencia sobre
el océano. Las celdas son más densas a la izquierda de la imagen
que a la derecha, lo que sugiere un calentamiento gradual en la temperatura del
agua. Observando esta fotografía y estudiando el color del agua y la densidad
de las nubes, un experto podría decirnos el nombre del océano que
estamos viendo, la época del año y la temperatura del agua.
Esta imagen fue tomada en el Océano Índico, al norte de
Australia.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #11-37-1875)
Nubes Anticiclónicas
Este remolino de nubes anticiclónicas fue fotografiado por la
tripulación del vuelo STS 41-B cuando sobrevolaba el hemisferio sur en
el Océano Pacífico. Los vientos terrestres en el centro de este
sistema ciclónico alcanzan los 80 kilómetros por hora
(50 millas por hora). Las tormentas circulares en el hemisferio norte produce
nubes espirales que siguen un patrón horario, mientras que en el
hemisferio sur las tormentas tienen un movimiento antihorario.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #11-45-2834)
Ojo del Huracán Kamysi
Durante la Misión de Reparación del Satélite Solar
Máximo, los astronautas tuvieron una excelente oportunidad de
observar desde las alturas el ojo del Huracán Kamysi en el
Océano Índico. Se puede ver el agua de color azul claro
a través del ojo del hurarcán y la tripulación
informó que podín incluso observar las olas marinas debajo
de ellos. Desafortunadamente, la película de la cámara no
llegó a captarlas.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #13-35-1499)
Tifón Odessa
Odessa es una de las tormentas circulares más impresionantes observadas
por la tripulación del shuttle hasta la fecha y tiene un ojo definido
de una forma impecable. Cuanto más definido es el ojo de un huracán
más fuertes son los vientos por debajo de él. La Misión STS 51-1
llegó a ser conocida como la misión de todos los huracacnes,
detectando al menos cuatro tormentas circulares alrededor del plantea. Las
imágenes en directo tomadas por el Discovery del Huracán Elena en el
Golfo de México fueron transmitidas directamente desde el Control de la
Misión en Houston al Centro Nacional para los Huracanes en Florida para
su correlación con los datos obtenidos con las satélites climáticos
convencionales y los aviones de gran altura.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #27-35-077)
Ojo del Tifón Yuri
Esta espectacular fotografía, de baja oblicuidad, muestra
el ojo (centro de la fotografía) en forma de cuenco del
tifón Yuri en el Océano Pacífico Occidental
justo al oeste de las Islas Mariana del Norte. La pared del ojo
desciende casi hasta la superficie del mar, a una distancia cercana
a los 45,000 pies (13,800 metros). En este caso el ojo está
relleno de nubes, pero en muchos casos se puede ver la superficie
del mar a través del ojo. Yuri creció hasta llegar
al estado de super tifón, con vientos sostenidos que alcanzaron
una velocidad estimada de 165 millas (270 kilómetros) por hora,
con rachas de 200 millas (320 kilómetros) por hora. La
tormenta se desplazó hacia el oeste en dirección a las
Islas Filipinas antes de girar hacia el noreste en dirección
al norte del Océano Pacífico, evitando de esta forma
cualquier masa de tierra importante.
(Cortesía NASA)
Amanecer
Las tripulaciones de la lanzadera espacial ven un amanecer o un ocaso
cada 45 minutos a medida que circunvalan la Tierra a 27,300
kilóemtros (17,000 millas) por hora, cruzando la superficie a
6.4 kilómetros (4 millas) por segundo. Desde su perspectiva
única pueden ver en la atmósfera bandas de color
claramente definidas a medida que sale el Sol. Los cúmulos de
gran altura, que sobresalen por encima de los cirros en forma de
yunque pueden verse como sombras negras contra el horizonte iluminado
por el Sol. El brillo de los colores de la atmósfera que se
puede ver en esta fotografía tomada sobre el sur del Mar de China
es debido a la concentración de polvo en la atmósfera.
En las regiones ecuatoriales es posible encontrar concentraciones de
polvo mayores. Existen varias fuentes para este polvo situado en la capas
de la atmósfera. Muchas tormentas de arena en África,
intensificadas por sequías que duran varios años, han sido
las responsables de poner en el aire grandes cantidades de arena en
épocas recientes. Las nubes de ceniza producidas por las grandes
erupciones volcánicas pueden tener un efecto similar. En la
actualidad se discute sobre los efectos medioambientales y climáticos
que podría tener un "invierno nuclear" debido a la
polución existente en las capas altas de la atmósfera, producida
principalmente por las catastróficas erupciones volcánicas.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #14-32-014)
Borde de un Sistema Climático
La tripulación del Discovery fotografió esta peculiar banda
que atraviesa las nubes de la fotografía durante varios cientos de
millas. Dos sistemas climáticos se deslizan, uno al lado del otro,
como si fuesen placas tectónicas en la superficie de la Tierra. El
que está en la parte superior de la fotografía (norte
geográfico) se desplaza hacia la derecha curvándose ligeramente
hacia el norte, mientras que el sistema inferior se desplaza hacia el oeste
y se curva ligeramente hacia el sur en conjunción con un ciclón
situado a varias cientos de millas de distancia. Los anillos en miniatura
de agua fría situados en los flecos de los sistemas indican que por
debajo de la abertura en las nubes corre un canal de agua más fría
y esto se refleja encima donde el aire más frío corre entre las
dos masas de nubes.
(Cortesía LPI/NASA. Imagen #25-31-011)
| Agradecimientos |
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Este material ha sido resumido a partir del conjunto de diapositivas:
Jones, Pat. Vistas de la Tierra desde el Shuttle - Nubes desde el Espacio.
Centro de la Imagen Planetaria/Instituto Planetario y Lunar.
Tierra