La física detrás de las lluvias

¿Se han puesto a pensar cómo se forman las nubes y las gotas de lluvia? Muchas personas piensan que las nubes son vapor de agua que, cuando se hacen líquidas, se precipitan; no obstante, las nubes están compuestas de agua líquida e incluso hielo. Entonces ¿por qué no cae el agua de las nubes?, ¿será que las gotas de agua tienen que alcanzar un determinado peso y tamaño para precipitarse?

Las gotas de agua presentes en las nubes son muy pequeñas. Normalmente, su peso no puede ganar al movimiento del aire que las rodea, por lo que deben aumentar su tamaño cerca de 1000 veces para que empiecen a caer. Cuando por fin se precipitan y se convierten en gotas de lluvia, poseen un diámetro de entre 1 y 5 mm. Generalmente, una gota de lluvia es esférica: las más grandes son achatadas como una hamburguesa y solo tienen forma de lágrima cuando chocan en superficies como una ventana, por ejemplo.

¿Todas las nubes pueden generar lluvias? No, las lluvias solo se forman en algunos tipos de nubes, siendo las más comunes las de tipo cúmulos y, en algunos casos, los cumulonimbos que se forman cuando hay altas temperaturas en superficie y mucha humedad. Este tipo de lluvias son muy intensas, vienen acompañadas de descargas eléctricas y, en ocasiones, de granizo. Las lluvias también se forman cuando el aire cálido se enfría lentamente, lo que genera nubes estratiformes. En este caso, las gotas de lluvia se forman a una altura donde la temperatura del aire es de 0 °C, lo que genera una capa conocida como la “capa de fusión”: esta es la típica lluvia de un invierno limeño o de esas lluvias que duran toda la noche en la sierra y selva del Perú, las que se caracterizan por ser poco intensas, de gotas pequeñas pero abundantes y de varias horas de duración.

Para quienes estudiamos las ciencias de la atmósfera, una de las metas más deseadas es predecir cuándo, dónde y cómo va a ocurrir un evento de lluvia, granizada o nieve. Dicho objetivo es complejo. Cuando se realiza un pronóstico se hace uso de mediciones en todo el planeta para calcular matemáticamente el movimiento de las masas de aire y los diferentes procesos físicos. Mientras más conozcamos los procesos en diferentes escalas de tiempo y espacio, mejor será la predicción de estos eventos.

Por ello, en el IGP, además de construir radares meteorológicos, estudiamos los procesos físicos y microfísicos que generan las lluvias para comprender bien su desarrollo. Para dicho fin, contamos con instrumentos que nos permiten medir el tamaño y velocidad de movimiento de las gotas, con lo que desarrollamos algoritmos que ayudan a cuantificar el contenido de agua en las lluvias, además de emplear radares que se encuentran a bordo de satélites que miden las precipitaciones en todo el mundo. Así, en el IGP, seguimos haciendo «Ciencia para protegernos, Ciencia para avanzar».

(Publicado en Diario Correo Arequipa)

Vía Gob.pe