nube cumulonimbo

El cumulonimbo ( del latín cumulus ' hinchazón ' y nimbus ' nube ' ) es una nube densa, alta y vertical , ^{[ 1 ]} que generalmente se forma a partir de vapor de agua que se condensa en la troposfera inferior y asciende transportado por poderosas corrientes de aire ascendentes . Por encima de las partes inferiores del cumulonimbo, el vapor de agua se convierte en cristales de hielo , como nieve y granizo , cuya interacción puede dar lugar a la formación de granizo y rayos , respectivamente.  

Cuando provocan tormentas eléctricas , estas nubes pueden denominarse cumulonimbos . Los cumulonimbos pueden formarse solos, en grupos o a lo largo de líneas de turbonada . Estas nubes son capaces de producir relámpagos y otros fenómenos meteorológicos severos peligrosos , como tornados , vientos fuertes y granizo de gran tamaño. Los cumulonimbos se desarrollan a partir de cúmulos congestus sobredesarrollados y pueden desarrollarse aún más como parte de una supercélula . Cumulonimbus se abrevia como Cb .

Las imponentes nubes cumulonimbus suelen ir acompañadas de nubes cúmulos más pequeñas . La base del cumulonimbus puede extenderse varios kilómetros (millas) de ancho o ser tan pequeña como unas decenas de metros (yardas), y ocupar altitudes bajas a altas dentro de la troposfera, formándose a una altitud de aproximadamente 200 a 4000 m (700 a 10 000 pies) . Los picos normales suelen alcanzar hasta 12 000 m (39 000 pies) , mientras que los inusualmente altos suelen llegar a los 20 000 m (66 000 pies) ^{[ 2 ]} y se han registrado casos extremos de hasta 21 000 m (69 000 pies) o más. ^{[ 3 ]} El peso promedio de una nube cumulonimbus es de 500 000 kilogramos (1,1 millones de libras). ^{[ 4 ]}        

Las nubes cumulonimbus bien desarrolladas se caracterizan por una cima plana en forma de yunque (cúpula de yunque), causada por la cizalladura del viento o la inversión térmica en el nivel de equilibrio cerca de la tropopausa . La plataforma del yunque puede preceder al componente vertical de la nube principal durante muchos kilómetros (millas) y estar acompañada de relámpagos. Ocasionalmente, las masas de aire ascendentes superan el nivel de equilibrio (debido al impulso) y forman una cima que sobrepasa el nivel de equilibrio, culminando en el nivel máximo de la masa de aire . Cuando se desarrolla verticalmente, esta nube, la más grande de todas, suele extenderse a través de las tres regiones nubosas. Incluso la nube cumulonimbus más pequeña empequeñece a sus vecinas en comparación.

Subtipos

Especies

• Cumulonimbus calvus : nube con cima esponjosa, similar al cúmulo congestus del que se desarrolla; en las condiciones adecuadas puede convertirse en un cumulonimbus capillatus.
• Cumulonimbus capillatus : nube con cima fibrosa similar a un cirro. ^{[ 5 ]}

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  Cumulonimbus calvus
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  Un capilar superior con borde fibroso de cumulonimbo claramente desarrollado

Tipos

• Cumulonimbus flammagenitus (pirocumulonimbo): nube de rápido crecimiento que se forma a partir de fuentes de calor y condensación no atmosféricas, como incendios forestales y erupciones volcánicas .

Características complementarias

Nubes accesorias

• Arcus (incluyendo nubes en rollo y en estante ): formación nubosa baja y horizontal asociada con el borde delantero de la salida de una tormenta eléctrica . ^{[ 6 ]}
• Pannus : acompañado de una capa inferior de nubes de especies fractus que se forman en la precipitación. ^{[ 7 ]}
• Pileo (solo en la especie calvus): pequeña nube en forma de gorro sobre el cumulonimbo principal.
• Velum : una fina lámina horizontal que se forma alrededor de la mitad de un cumulonimbus. ^{[ 8 ]}

Características complementarias

• Incus (solo especie capillatus): cumulonimbo con cima cirriforme plana en forma de yunque causada por la cizalladura del viento donde las corrientes de aire ascendentes chocan con la capa de inversión en la tropopausa. ^{[ 9 ]}
• Mamma o mammatus : consiste en protuberancias en forma de burbuja en la parte inferior.
• Tuba: columna que cuelga de la base de la nube y que puede convertirse en una nube embudo o tornado. Se sabe que descienden muy bajo, a veces a tan solo 6 metros (20 pies) sobre el nivel del suelo. ^{[ 8 ]} 
• La línea de flanqueo es una línea de pequeños cumulonimbos o cúmulos generalmente asociada con tormentas eléctricas severas.
• Una cima que sobresale es una cúpula que se eleva por encima de la tormenta eléctrica; está asociada con condiciones climáticas severas.

Características suplementarias basadas en la precipitación

• Lluvia : precipitación que llega al suelo en estado líquido, a menudo en una depresión pluvial . ^{[ 10 ]}
• Virga : precipitación que se evapora antes de llegar al suelo. ^{[ 8 ]}

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  Nube arcus (nube de estante) que lidera una tormenta eléctrica.
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  Yunque con borde de velo
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  Mammatocúmulo con bolsas caídas
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  Una nube en forma de embudo (tuba) sobre los Países Bajos
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  Línea de flanco frente a una fuerte tormenta eléctrica.
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  Una cima que sobresale es una cúpula de nubes sobre un cumulonimbo.
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  Lluvia que se evapora antes de llegar al suelo (virga)

Las células de tormenta cumulonimbus pueden producir lluvias torrenciales de naturaleza convectiva (a menudo en forma de columna de lluvia ) e inundaciones repentinas , así como vientos rectos . La mayoría de las células de tormenta se disipan después de unos 20  minutos, cuando la precipitación causa más corrientes descendentes que ascendentes , lo que provoca que la energía se disipe. Sin embargo, si hay suficiente inestabilidad y humedad en la atmósfera (en un día caluroso de verano, por ejemplo), la humedad y las ráfagas que salen de una célula de tormenta pueden dar lugar a la formación de nuevas células a solo unos kilómetros (millas) de la anterior unas decenas de minutos después o, en algunos casos, a cientos de kilómetros (millas) de distancia muchas horas después. Este proceso hace que la formación (y disipación) de tormentas eléctricas dure varias horas o incluso varios días. Las nubes cumulonimbus también pueden presentarse como peligrosas tormentas invernales llamadas "tormentas de nieve ", que se asocian con tasas de nevada particularmente intensas y con condiciones de ventisca cuando van acompañadas de fuertes vientos que reducen aún más la visibilidad . Sin embargo, las nubes cumulonimbus son más comunes en las regiones tropicales y también son frecuentes en ambientes húmedos durante la estación cálida en las latitudes medias . ^{[ 11 ]} Una tormenta de polvo causada por una ráfaga descendente de cumulonimbus es un haboob .

Aviación

Los cumulonimbos representan un peligro notable para la aviación, principalmente debido a las fuertes corrientes de viento, pero también a la reducción de la visibilidad y los rayos, así como a la formación de hielo atmosférico y granizo si se vuela dentro de la nube. Dentro y en las proximidades de las tormentas eléctricas se produce una turbulencia significativa y una turbulencia en aire claro (particularmente a sotavento ), respectivamente. La cizalladura del viento dentro y debajo de un cumulonimbo suele ser intensa, y las microrráfagas fueron responsables de muchos accidentes en décadas anteriores, antes de que se implementaran medidas de capacitación, detección tecnológica y predicción a corto plazo. Una forma pequeña de microrráfaga, la microrráfaga, es la que con mayor frecuencia está implicada en accidentes debido a su rápido inicio y a los cambios bruscos en las condiciones de viento y aerodinámicas en distancias cortas. La mayoría de las microrráfagas se asocian con columnas de precipitación visibles; sin embargo, las microrráfagas secas generalmente son invisibles a simple vista. Al menos un accidente aéreo comercial fatal estuvo relacionado con volar a través de un tornado.

En general, los cumulonimbos requieren humedad, una masa de aire inestable y una fuerza de elevación para formarse. Los cumulonimbos suelen pasar por tres etapas: la etapa de desarrollo , la etapa de madurez (donde la nube principal puede alcanzar el estatus de supercélula en condiciones favorables) y la etapa de disipación . ^{[ 12 ]} La tormenta eléctrica promedio tiene un diámetro de 24 km (15 mi) y una altura de aproximadamente 12,2 km (40 000 pies) . Dependiendo de las condiciones presentes en la atmósfera, estas tres etapas tardan un promedio de 30 minutos en completarse. ^{[ 13 ]}    

• convección atmosférica
• Termodinámica atmosférica
• inestabilidad convectiva
• Torre caliente
• Nivel de condensación elevado (LCL), nivel de condensación convectiva (CCL), nivel de convección libre (LFC) y capa de convección libre (FCL)
• William Rankin
• Ewa Wiśnierska

• Clouds-Online.com Atlas de nubes con muchas fotos y descripción de los diferentes géneros de nubes.
• MetOffice.gov.uk Aprenda sobre las tormentas eléctricas y cómo se forman las nubes cumulonimbus.