?Por qu¨¦ las nubes flotan si el agua pesa m¨¢s que el aire?

Cuando nosotros vemos nubes lo que vemos son mol¨¦culas de agua que han pasado de ser vapor a ser l¨ªquidas, se han condensado. Cuando dejamos de ver una nube que parece que se desvanece, es porque las condiciones termodin¨¢micas en la atm¨®sfera han cambiado y el agua vuelve a pasar al estado gaseoso (vapor de agua).

La gota de agua l¨ªquida est¨¢ sujeta a una fuerza que es su peso, mayor que el del volumen equivalente de aire, pero el aire que hay a su alrededor ejerce otra fuerza, el rozamiento, que es una de las causas por las que no cae. Para que la fuerza de ese rozamiento (hacia arriba) sea mayor que la que ejerce el peso hacia abajo, la gota tiene que ser muy peque?a. Esta es la explicaci¨®n principal a por qu¨¦ las nubes flotan: est¨¢n formadas por gotas de agua tan peque?as que su peso es una fuerza inferior a la fuerza de rozamiento que ejercen las mol¨¦culas de aire que las rodean.

Esas gotas de agua chocan unas con otras y se agregan, aumentan su tama?o y al final, cuando ese peso es superior a la fuerza de rozamiento que ejerce el aire alrededor, precipitan, es decir, caen. Por eso llamamos precipitaci¨®n a la lluvia o la nieve.

En paralelo suceden otras cosas. Por debajo, las nubes tienen capas de aire en movimiento. Cuando un fluido est¨¢ en movimiento genera una turbulencia que favorece que las cosas se mantengan suspendidas en ¨¦l, que ¡°floten¡±. Al igual que cuando estamos en una piscina, si nos ponemos de pie y estamos inm¨®viles, nos hundimos pero si movemos los brazos y los pies flotamos y esto es as¨ª porque generamos una turbulencia en el agua que hay por debajo de nosotros que nos sostiene sin hundirnos. Ese mismo efecto causa la turbulencia del aire que rodea las nubes. As¨ª que para que ¡°floten¡± se superponen ambos procesos, por una parte el rozamiento con el aire tira de ellas hacia arriba y por otra el aire en movimiento que hay bajo ellas las sustenta.

Hay otro efecto curioso que nos explica una caracter¨ªstica de la lluvia en la que seguro que te has fijado alguna vez. Mientras las gotas se mantienen en la nube y vemos a esta flotar en el cielo es porque hay un equilibrio de las fuerzas que act¨²an sobre ella: est¨¢ el peso tirando hacia abajo y esa fuerza de rozamiento hacia arriba. Pero la fuerza de rozamiento es mayor cuando la gota est¨¢ quieta que cuando la gota empieza a moverse porque el rozamiento que ejercen entre s¨ª dos cuerpos es mayor en reposo que en movimiento (en F¨ªsica, se explica que el rozamiento est¨¢tico es mayor que el rozamiento din¨¢mico). Es como cuando quieres mover un armario lleno de ropa en tu dormitorio y el primer empuj¨®n te cuesta un esfuerzo muy grande pero, una vez que est¨¢ en movimiento, ya te cuesta menos arrastrarlo. Eso es as¨ª por qu¨¦ cuando est¨¢ quieto lo que tienes que vencer son las presiones est¨¢ticas que son mayores y cuando est¨¢ en movimiento la fuerza que hay que superar es la de las presiones din¨¢micas que son m¨¢s peque?as. Pues a la gota de agua en la nube le pasa igual, tiene que adquirir un tama?o grande para vencer el rozamiento est¨¢tico, que es mayor, pero una vez que empieza a caer, el rozamiento es m¨¢s bajo y esto ayuda al proceso de precipitaci¨®n. Por eso al inicio de la lluvia las gotas son m¨¢s grandes que cuando ya lleva lloviendo un rato, que son m¨¢s peque?as. Yo ten¨ªa un profesor que explicaba esto con un ejemplo muy gr¨¢fico, si vas en coche y comienzan a caer goterones sobre el parabrisas que se hacen m¨¢s peque?os a medida que avanzas, quiere decir que est¨¢s desplaz¨¢ndote en sentido opuesto al del frente de lluvia, pero si lo que caen sobre el coche son gotas peque?as, quiere decir que est¨¢s movi¨¦ndote desde el final hacia el inicio del frente de nubes.

Mar¨ªa Jos¨¦ Polo es doctora Ingeniera Agr¨®noma. Catedr¨¢tica de Ingenier¨ªa Hidr¨¢ulica de la Universidad de C¨®rdoba. Instituto Interuniversitario de Investigaci¨®n del Sistema Tierra en Andaluc¨ªa.

Pregunta realizada v¨ªa email por Esther del Carmen Mill¨¢n Rosado

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