Nubes, viento y cambio climático

Por tomás unger

La semana pasada tratamos de explicar lo que es un gas de efecto invernadero y la física del calentamiento global. El propósito es hacer conocer los términos físicos que se usan para tratar uno de los temas de mayor actualidad en materia de ciencia: el cambio climático.

La mecánica de este fenómeno es extremadamente complicada, al punto de haber dado lugar a la teoría del caos, y sería imposible cubrirla en esta página. Sin embargo, es importante conocer el papel que juegan las nubes. Al hablar de estas siempre hay que recordar que son producto de la evaporación del agua, un fenómeno que requiere energía térmica (calor).

?Las nubes?

Las nubes son lo que técnicamente se llama un aerosol: una masa de diminutas gotas de agua o cristales de hielo u otras partículas suspendidas en la atmósfera. Una nube de humo sería un aerosol de carbón en partículas diminutas. Las diversas clasificaciones de nubes tomarían más de una página, algo innecesario para nuestro propósito de hoy.

Las nubes se forman mayormente sobre el mar y pueden estar en todos los niveles: desde la neblina a nivel del mar hasta en la alta estratósfera. Pueden ser columnas o extensas áreas horizontales. En todos los casos su estabilidad es función de la temperatura.

La dinámica de las nubes es compleja, ya que por su forma y altura pueden desplazarse a diferentes velocidades. Su parte superior refleja la radiación solar, mientras que en el suelo producen sombra. La costa peruana es un ejemplo del impacto de una nube de pequeño espesor sobre el clima. La corriente fría de nuestra costa enfría el aire, y el aire frío no sube, lo que causa la famosa neblina limeña. Encima de ella hay sol casi permanente y un clima de acuerdo a su latitud; es decir, calor tropical. Debajo de las nubes tenemos el clima que conocemos: un invierno húmedo, frío y nublado.

Las nubes son parte esencial de los tifones, huracanes y tornados. Anteriormente hemos descrito la formación de los huracanes del hemisferio norte, producto de la temperatura del mar (ver la página del 25/9/2018). Por último, hay que mencionar que las nubes son parte integral del cambio climático, pues su destino final es la precipitación que determina las sequías, las inundaciones, los huaicos y la formación de glaciares.

?El viento?

Aquí nos vemos obligados a dividir a las nubes del viento, cuando en la vida real son inseparables y funcionan como un fenómeno conjunto. El viento es un desplazamiento de gases a gran escala. El caso que nos interesa es el de la atmósfera terrestre, cuyos gases son el nitrógeno y el oxígeno, en una proporción de 4 a 1. La mecánica de los vientos es un fenómeno básico de la física: el desplazamiento de una masa a mayor presión hacia un lugar de menor presión, hasta igualarse las presiones.

Los vientos son la máquina principal del clima, que tiene como fuente de energía el calor. Lo que causa la diferencia de presiones es la diferencia de temperatura, y lo primero origina al viento. El calor eleva la temperatura de la atmósfera haciéndola menos densa y bajando su presión. El aire frío, que está a mayor presión, se expande en forma de viento hacia donde la alta temperatura ha creado una presión más baja.

Un ejemplo que ilustra la dinámica del aire es la brisa de la costa. Como explicamos la semana pasada, el agua tiene el más alto calor específico, y es lo que más demora en calentarse y en enfriarse. Cuando sale el sol, el mar frío de la noche demora más en calentarse que el suelo de la costa. El aire sobre la tierra se calienta y expande más rápido, bajando su presión; el aire encima del mar, de mayor densidad, se desplaza hacia la tierra. Por eso, en la mañana, sopla la brisa del mar.

En la tarde, cuando se pone el sol, el mar demora más en enfriarse que el suelo, y el aire está más caliente y menos denso encima del mar, mientras que la tierra ya se ha enfriado y el aire se ha condensado. Entonces la brisa sopla al revés, de la tierra hacia el mar. Así, a menos que haya un viento más fuerte que las anule, las brisas marinas son un ejemplo a pequeña escala de la dinámica de la atmósfera.

?La lluvia?

Llamamos ?lluvia? al agua en suspensión en la atmósfera que se condensa en gotas y cae por acción de la gravedad. Se trata del evento básico en la cadena que conocemos como el ciclo del agua, responsable de la mayor parte del agua dulce disponible en el planeta. La lluvia es determinante en el funcionamiento de diversos ecosistemas: de ella depende la supervivencia de la mayor parte de las especies vegetales y animales. Por esta razón, las nubes, los vientos y la lluvia son factores críticos del cambio climático.

?La mecánica del cambio climático?

La mecánica del cambio climático es compleja y estamos lejos de conocerla lo suficiente para hacer proyecciones exactas. Lo que sabemos es que dicho fenómeno ya se está produciendo. También estamos al tanto de que su principal causa ?pero no la única? son los gases de efecto invernadero.

En las dos últimas semanas hemos tratado de explicar la terminología que se usa en este tema. Desde los gases de efecto invernadero hasta los nombres de los diversos fenómenos atmosféricos, incluyendo ahora las nubes y los vientos. Falta mencionar la parte de la naturaleza que supone el reciclaje de los gases de efecto invernadero por la vegetación, así como las diversas actividades humanas y sus consecuencias biológicas, como la deforestación y la contaminación de las reservas subterráneas de agua (napa freática).

Sería muy largo enumerar las actividades humanas que precipitan el cambio climático o dificultan el combatirlo. Próximamente trataremos de hacer un resumen de lo que se ha avanzado en ese campo y la influencia que ha tenido la pandemia en mitigar algunos de los factores causantes.