Cómo entender los agujeros en las nubes
30 de enero de 2024
Las nubes Cavum, también denominadas hole-punch clouds (nubes perforadas) o fallstreak holes (agujeros de caída), tienen un aspecto tan extraño que a veces se argumenta que son indicios de platillos volantes u otros fenómenos anómalos no identificados. Vistas desde abajo, pueden parecer como si un gran círculo o elipse hubiera sido recortado limpiamente de las nubes, con mechones de plumas en el centro 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 captada por el MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) del satélite Terra de la NASA.
No hacen falta explicaciones de otro mundo para explicar la llamativa formación de nubes. Aunque los científicos han mencionado periódicamente estos 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 University Corporation for Atmospheric Research (UCAR), expusieron una explicación que acabó con otras teorías. Las causan los aviones que se desplazan a través de bancos de nubes altocúmulos.
Estas nubes de nivel medio se componen de gotas de agua líquida que se superenfrían; es decir, las gotas permanecen líquidas incluso cuando las temperaturas están por debajo del punto de congelación típico del agua (32 grados Fahrenheit, o 0 grados Celsius). El superenfriamiento se produce 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 suelen formarse cristales de hielo.
El superenfriamiento puede sonar exótico, pero ocurre de forma rutinaria en la atmósfera terrestre. Los Altocumulus, que cubren aproximadamente el 8% de la superficie terrestre en un momento dado, se componen sobre todo de gotas de agua líquida sobreenfriadas a una temperatura de unos -15 °C. Pero incluso las nubes sobreenfriadas están compuestas por gotas de agua líquida.
Pero incluso las nubes superenfriadas tienen sus límites. A medida que el aire se desplaza alrededor de las alas y las hélices de los aviones, un proceso conocido como expansión adiabática enfría el agua otros 20 °C o más y puede empujar las gotas de agua líquida hasta el punto de congelación sin la ayuda de las partículas suspendidas en el aire. Los cristales de hielo engendran más cristales de hielo a medida que las gotas de líquido siguen congelándose. Los cristales de hielo acaban pesando lo suficiente como para empezar a caer del cielo, dejando un vacío en la capa de nubes. Los cristales de hielo que caen suelen ser visibles en el centro de los agujeros en forma de finas estelas de precipitación que nunca llegan al suelo, lo que se conoce como virga.
A diferencia de otros intentos de explicar el fenómeno, los investigadores de la UCAR, junto con colegas de otras instituciones, como el Centro de Investigación Langley de la NASA, utilizaron una combinación de datos de vuelo de aviones, observaciones por satélite y modelos meteorológicos para explicar cómo se forman las nubes y cuánto duran. Cuando los aviones atravesaban las nubes en un ángulo bastante agudo, los investigadores comprobaron que aparecían pequeños cavum circulares. Si pasaban a través de las nubes en un ángulo poco pronunciado, se hacían visibles “nubes canal” más largas con largas estelas de virga, como la que se muestra arriba.
Otros factores que pueden afectar a la longitud de estas nubes son el grosor de la capa nubosa, la temperatura del aire y el grado de cizalladura horizontal del viento, informaron los investigadores. Su análisis demostró que todo un espectro de tipos de aviones, incluidos los grandes reactores de pasajeros, los reactores regionales, los reactores privados, los reactores militares y los turbohélices, pueden producir nubes cavum y canal. Con más de 1,000 vuelos llegando al Aeropuerto Internacional de Miami cada día, hay muchas oportunidades para que los aviones encuentren las condiciones atmosféricas necesarias para producir nubes cavum.
Imagen del Observatorio de la Tierra de la NASA por Michala Garrison, utilizando datos MODIS de NASA EOSDIS LANCE y GIBS/Worldview. Historia por Adam Voiland.
Los científicos especularon sobre estos agujeros durante décadas, pero ahora se sabe que las nubes cavum son causadas por los aviones.
Imagen del día del 26 de febrero de 2024
Instrumento: Terra – MODIS
Referencias y recursos
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· Discover (2014, June 18) The Freaky Physics of Supercooled Water. Accessed February 23, 2024.
· EarthSky (2010, November 7) What are hole-punch clouds, aka fallstreak holes? Accessed February 23, 2024.
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· Heymsfield, A. et al, (2011, July 1) Formation and Spread of Aircraft-Induced Holes in Clouds. Science, 333 (6038), 77-81.
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· National Center for Atmospheric Research (2010, November 7) Mysterious Clouds Produced When Aircraft Inadvertently Cause Rain or Snow. Accessed February 23, 2024.
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· Westbrook, C. & Davies, W. Observations of a glaciating hole-punch cloud. Accessed February 23, 2024.
https://earthobservatory.nasa.gov/images/152486/making-sense-of-holes-in-the-clouds