Tan común que nadie lo explica: ¿cómo puede ser que una nube flote sin problemas si pesa toneladas?
Cuando una nube empieza a dibujarse en el cielo, sus bordes delatan que aquello no es un bloque de algodón aparcado a varios kilómetros de altura, porque sus gotas nacen, crecen, se fragmentan, se evaporan o llegan a helarse según cambian las condiciones del aire.
La Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) explica que estas formaciones solo aparecen allí donde temperatura, presión y humedad relativa favorecen la condensación. Si el aire transporta las gotas fuera de esa zona, la nube puede deshacerse o terminar precipitando, así que su aspecto esponjoso esconde una estructura con mucho movimiento.
El reparto acuoso evita una caída compacta
Una nube puede reunir cientos o incluso miles de toneladas de agua y permanecer en el cielo porque esa masa está repartida entre una cantidad muchísimo mayor de aire, en vez de formar un cuerpo compacto que caiga como una piedra.
RTVE recoge la explicación de Marc Boada, divulgador científico, que señala que el vapor de agua es más ligero que el aire y que las diminutas gotas y los cristales de hielo pueden mantenerse suspendidos. La cifra total impresiona, aunque cada porción de agua que forma la nube es minúscula y se comporta de manera individual dentro de la masa de aire.
El aire que rodea cualquier cuerpo se opone a su movimiento y esa resistencia aumenta con la velocidad y con la superficie expuesta, un efecto decisivo para entender las caídas en la atmósfera. AEMET recuerda que atravesar el aire exige desplazarlo, por lo que una superficie extensa encuentra una oposición mayor.
El ejemplo de un paracaídas ayuda a verlo, ya que al abrirse aumenta mucho el área enfrentada al aire y reduce la velocidad de descenso hasta alrededor de 40 kilómetros por hora. La gravedad sigue actuando, pero la resistencia modifica la velocidad alcanzada.
Cuando un objeto cae y gana velocidad, llega un momento en que la resistencia del aire iguala el efecto de la gravedad y deja de acelerar, aunque continúa descendiendo. Esa velocidad máxima dentro de un fluido recibe el nombre de velocidad límite.
Las gotas determinan si una nube permanece arriba o llueve
AEMET utiliza este concepto para explicar por qué dos cuerpos que caerían con la misma aceleración en ausencia de aire pueden comportarse de otra forma en la atmósfera. La masa, la forma y la superficie influyen entonces en la resistencia que encuentra cada cuerpo durante el descenso.
Cuando las gotas de una nube crecen al unirse con otras, el equilibrio puede romperse y el agua comienza a caer porque el aumento de peso supera la capacidad del aire para mantenerla suspendida. En el descenso, una gota puede incorporar más agua, aumentar de tamaño, dividirse si alcanza dimensiones excesivas e incluso congelarse temporalmente antes de volver al estado líquido. Esa evolución explica el paso desde una nube que permanece arriba hasta la lluvia que acaba golpeando un paraguas.
Las corrientes ascendentes añaden otro soporte porque muchas nubes se forman cuando aire cálido y húmedo asciende hacia capas más altas, donde encuentra temperaturas inferiores y favorece la condensación. AEMET indica que ese movimiento vertical empuja las gotas hacia arriba, mientras RTVE señala que las corrientes de aire permiten mantener suspendidos tanto el agua líquida como los cristales de hielo. La nube, además, ocupa un volumen muy grande, de manera que el agua queda distribuida en una masa de aire cuyo peso puede superar ampliamente al de las gotas que contiene.
La pequeñez de cada gota termina de explicar por qué una nube parece flotar durante tanto tiempo, porque su peso y su superficie hacen que alcance una velocidad límite diminuta tras recorrer apenas unos centímetros. AEMET señala que, mientras desciende, una gota puede dispersarse o fragmentarse antes de recorrer una distancia apreciable.
Por eso una nube no permanece inmóvil ni desafía la gravedad, ya que sus partículas caen, ascienden, se transforman y desaparecen mientras el conjunto conserva durante un tiempo su forma desde lejos.