núvols i fenòmens - cossetania.com · els conceptes i processos bàsics relacionats amb els...

Núvols i fenòmens meteorològicsMarcel CostaJordi Mazon

Miniguia núvols.indd 1 13/05/15 12:27

Fotografies: Marcel Costa i Fèlix Gómez (pàg. 36), Jordi Mazon (pàg. 31), Sipa Press-R. Saal-ECSA (pàg. 51) Moniquef12 (portada)

Primera edició: maig del 2004Primera edició Alpina / Cossetània / Pòrtic: juny del 2015

© 2014 Marcel Costa, Jordi Mazon

© de la present edició:

Editorial Alpina, SL – Princesa, 67 – 08401 Granollers www.editorialalpina.com – [email protected] Tel. 93 879 50 83

9 Grup Editorial / Cossetània Edicions – Violeta, 6 – 43800 Valls www.cossetania.com – [email protected] Tel. 977 60 25 91

Raval Edicions, Pòrtic – Pedro i Pons, 9-11, 11a, portes 1 i 2 – 08034 Barcelona www.grup62.cat – [email protected] Tel. 93 443 71 00

ISBN Alpina: 978-84-8090-600-5ISBN Cossetània: 978-84-9034-333-3ISBN Pòrtic: 978-84-7306-339-1DL T 666-2015

Impressió: Impremta Pagès

La reproducció total o parcial d’aquesta obra per qualsevol procediment, compre-nent-hi la reprografia i el tractament informàtic, com també la distribució d’exem-plars mitjançant lloguer i préstec, resten rigorosament prohibides sense l’autorització escrita de l’editor i estaran sotmeses a les sancions establertes per la llei.


Introducció

Aquest llibre de núvols i fenòmens meteorològics pretén ser una guia d’iniciació al coneixement de l’atmosfera a partir de l’obser-vació del cel. Entre els seus continguts destaquen una col·lecció d’imatges fruit de moltes hores d’observació i uns textos divulga-tius adaptats a la nostra realitat climàtica.

Estructura de la guiaLa guia consta bàsicament de dues parts.En la primera part, mitjançant preguntes i respostes s’expliquen

els conceptes i processos bàsics relacionats amb els núvols i els fenòmens atmosfèrics.

La segona part està estructurada en dos apartats. En el primer s’expliquen els principals tipus de núvols i el seu valor predictiu. Inclou un mínim de dues imatges de cada tipus bàsic de núvol amb l’objectiu que els lectors puguin comparar-lo amb els que observin en diferents situacions. En el segon, es presenten els fenòmens meteorològics més comuns a les nostres contrades. Per això, no n’inclou d’altres com els huracans o El Niño, tot i que afecten for-tament altres zones del món. Conscients que bona part de la pobla-ció viu en ciutats o en el seu entorn, hem afegit també núvols i fenòmens específics de l’atmosfera urbana, com el boirum químic o smog i els núvols generats per activitats industrials, els quals ens hem pres la llibertat d’anomenar antropocúmulus.

La informació és presentada en forma de fitxa, que consta del nom del núvol o fenomen meteorològic, lloc i data de la fotografia, grup genèric al qual pertany i símbol internacional amb què es re presenta, i un text explicatiu relatiu al clima específic del Mediter r ani occiden-tal, tot i produir-se en altres punts de la geografia mundial. La majo-ria de fotografies són fetes en aquest territori, però en alguns casos s’han triat imatges d’altres indrets que siguin més il·lustratives. Algunes, a més, no especifiquen un lloc concret, ja que són fetes des d’un avió. Amb l’ajut de les fotografies, els lectors podran reco-nèixer els tipus de núvols i fenòmens meteorològics més freqüents i, amb una mica de pràctica, fer prediccions locals del temps a partir de l’observació del cel. Tots aquests coneixements poden ser molt útils especialment en activitats a l’aire lliure.

3


4

A la part final del llibre s’inclou un glossari en què es defineixen aquells termes que s’utilitzen en els textos i un índex alfabètic del contingut general de la guia.

Esperem que aquest llibre sigui útil per a un millor coneixement del temps atmosfèric, com també per a gaudir de l’estat del cel com un dels elements més bells de la natura.

Els núvols

Què són?

L’aire és una mescla de gasos totalment transparent i, per tant, invisible. Durant el dia, el cel es veu blau perquè, dels set colors de la llum solar blanca, l’aire en dispersa preferentment el blau, men-tre que deixa passar la llum dels altres sis.

En determinades condicions, l’aire perd aquestes característi-ques i es fa visible: es forma un núvol, que no és res més que una massa d’aire que deixa de ser transparent perquè conté una gran quantitat de gotetes d’aigua líquida o de petits cristalls de glaç que s’han format a partir del vapor d’aigua.

Els núvols es veuen blancs quan estan il·luminats pel Sol. En aquest cas, les gotetes o els cristalls que els formen dispersen de la mateixa manera els set colors que componen la llum solar, i s’obté com a resultat una coloració blanca. Per la part inferior, els núvols es poden veure blancs o de color gris clar o gris fosc, segons el gruix i la densitat de partícules que tinguin. Com més grans siguin aquests dos paràmetres, més podran esmorteir la il·luminació del Sol i més foscos es veuran.

Com es formen?

L’aire conté aigua en forma de vapor, que, com la resta de gasos que integren l’atmosfera, és invisible. La quantitat de vapor d’ai-gua que té una massa d’aire es coneix amb el nom d’humitat.


5

El vapor d’aigua i l’aire es comporten com la sal i l’aigua. Si dissolem molta sal en aigua, es produeix la saturació i la sal queda al fons del got, però com més alta és la temperatura de l’aigua més sal podem dissoldre a l’aigua sense arribar a la saturació, i a l’inre-vés. Igualment, com més càlid és l’aire més vapor d’aigua pot con-tenir sense arribar a la saturació.

La formació de núvols es produeix quan una massa d’aire se satu-ra de vapor d’aigua. En aquest moment, una part del vapor d’aigua es condensa en forma de petites gotetes d’aigua o, si la temperatura és molt baixa, se sublima i forma cristallets de glaç. Aquestes gotetes o petits cristalls són les partícules que formen els núvols.

La saturació es produeix quan una massa d’aire es refreda. Si la temperatura baixa prou, la humitat s’aproxima al punt de saturació i finalment hi arriba. Com explicarem amb les primeres fotografies, a la natura això es produeix quan una massa d’aire ascendeix.

Les gotes o els cristalls formats per aquest procés són tan petits que s’evaporen al cap de molt poca estona, llevat que hi hagi un altre ele-ment que provoqui la formació del núvol. Les partícules sòlides en suspensió (pols, pol·len, cristallets de sal, etc.) actuen com a nuclis de condensació o sublimació sobre els quals es van dipositant les gotes o cristalls fins que es formen partícules més grosses i estables.

De què estan formats?

Els núvols poden estar formats per gotetes d’aigua líquida o con-gelada, per cristalls de glaç o per una barreja d’aquests compo-nents. Segons el tipus de núvol, hi trobarem unes partícules o unes altres, i la seva densitat varia força. En alguns núvols alts pot ser inferior a una partícula per centímetre cúbic, mentre que en els núvols baixos més densos pot arribar a ser de 10.000 partícules per centímetre cúbic.

Per què no cauen?

Les partícules que formen els núvols són tan petites que el movi-ment de l’aire les aguanta en suspensió. El diàmetre de les gotetes dels núvols és escassament d’uns 0,01 mm. Per això els núvols es mantenen al cel.

En alguns tipus de núvols es poden formar gotes força més gros-ses, de fins a 6 mm de diàmetre, o grans de pedra o calamarsa de mi da considerable. Aquestes partícules es mantenen dins del núvol


per l’existència de corrents ascendents. Si augmenten de mida o el corrent s’afebleix, cauen en forma de precipitació.

A quina part de l’atmosfera es troben?

L’atmosfera és un embolcall gasós del nostre planeta que s’estén fins a 10.000 km d’altura. De tot aquest gruix, només a la capa inferior, anomenada troposfera, hi trobarem núvols. Només els núvols nacrats i els noctilucents, dues classes molt poc freqüents i sense interès meteorològic, poden formar-se més amunt.

El gruix de la troposfera oscil·la entre 8 i 16 km, segons la latitud i l’època de l’any, de tal manera que augmenta amb la proximitat a l’equador i a l’estació estival.

Tots els núvols són iguals?

De núvols, n’hi ha de molts tipus, però a partir del color, la forma i l’altura de la base, es poden identificar i classificar amb facilitat.

Hi ha dues formes bàsiques de núvols: els estratiformes, d’ex-tensió horitzontal més gran que la vertical, i els cumuliformes, que són superiors o iguals en altura que en amplitud.

L’alçada a la qual se situa la base dels núvols els divideix en baixos (0–2.000 m), mitjans (2.000–6.000 m) i alts ( més de 6.000 m).

L’actual classificació internacional de núvols, recollida per l’Or-ganització Meteorològica Mundial, es basa en l’existència de deu tipus bàsics de núvols, anomenats gèneres, excloents entre si. Gai-rebé tots els gèneres es divideixen en espècies, i algunes espècies en varietats. Els gèneres de núvols alts són els cirrus (Ci), els cir-rostratus (Cs) i els cirrocúmulus (Cc), tots constituïts per cristalls de glaç. Els gèneres de núvols mitjans són els altocúmulus (Ac), els altostratus (As) i els nimbostratus (Ns), formats per aigua líquida el primer i per aigua líquida i cristalls de glaç els altres. Els gèneres de núvols baixos són els cúmulus (Cu), els estratus (St) i els estratocúmulus (Sc), constituïts per aigua líquida. El darrer gènere és el cumulonimbus (Cb), la dimensió vertical del qual comprèn tota la troposfera, des d’uns centenars de metres del sòl fins al límit superior d’aquesta capa.

Serveixen per a predir el temps?

L’existència d’un tipus concret de núvol al cel i la seva evolució

6


responen a unes determinades condicions físiques de l’aire. Així, per exemple, unes hores abans del pas d’un front càlid s’observa la presència primer de núvols alts i posteriorment de núvols mitjans; d’altra banda, l’aparició de cúmulus gruixuts demostra l’existència d’inestabilitat que pot originar tempestes.

L’observació de la nuvolositat, per tant, pot servir-nos per a pro-nosticar canvis en el temps atmosfèric.

Els fenòmens meteorològicsQuè són?

Els fenòmens meteorològics, també anomenats meteors, són el conjunt de fenòmens físics naturals que tenen lloc a la troposfera. Poden donar-se simultàniament diversos meteors, ja que els meca-nismes que els formen són múltiples i variats.

Com es classifiquen?L’observació i l’estudi dels fenòmens meteorològics ha permès

classificar-los en cinc grups. El primer grup, el formen els meteors aquosos o hidrometeors, que inclou fenòmens com la pluja, el xàfec, la neu, la calamarsa, la pedra, la rosada, la boira, o la glaça-da, i tenen en comú que és l’aigua en estat líquid o sòlid, en sus-pensió a l’atmosfera o dipositada a terra, el que els genera. El segon grup de meteors són els litometeors, aquells que estan relaci-onats amb la presència de pols o altres petites partícules sòlides a l’atmosfera, com la calitja i el boirum químic o smog. Aquells fenòmens relacionats amb el vent són els meteors eòlics, com la marinada, el tornado i la mànega. El quart grup de fenòmens mete-orològics són els electrometeors, o meteors elèctrics, que són aquells que manifesten de forma visible o audible l’electricitat de l’atmosfera. El llamp, el llampec i el tro són els principals electro-meteors. El darrer grup són els fotometeors, o meteors lluminosos, que són aquells generats per la reflexió, la refracció, la difracció i la dispersió de la llum solar (també, en segon lloc, lunar). L’halo i la corona solars, i el parheli o fals sol, en són alguns exemples.

Hi ha alguna relació entre núvols i fenòmens meteorològics?

La majoria de fenòmens meteorològics són provocats pels núvols. Com s’explica a continuació, segons el tipus de núvol, en produirà uns o uns altres. També hi ha fenòmens atmosfèrics, com

7


Núvols


Núvols orogràfics

La presència de relleus afavoreix la formació de núvols. Quan una massa d’aire en moviment troba una serralada, no li queda cap més remei que ascendir pels seus vessants per a continuar desplaçant-se.Durant aquest ascens la seva temperatura va baixant i pot arribar a assolir el punt de condensació. Si passa això, es formen núvols que tapen la part superior de les muntanyes i s’esvaeixen amb rapidesa quan l’aire baixa pels vessants de sotavent.Per això, a les zones muntanyoses s’observen núvols amb més fre-qüència que a les àrees planes. Igualment, les precipitacions també s’incrementen a les serralades, però la distribució és molt irregular. La nuvolositat produeix precipitacions o, com a mínim, rosada o gebrada al vessant de cara al vent. Així, l’aire perd humitat i des-prés baixa pel vessant contrari més eixut i càlid.

9Processos de formació de núvols

(Collbató, febrer 1996)(Collbató, febrer 1996)


Núvols convectius

Un segon mecanisme important de formació de núvols és la con-vecció. Aquest procés, el genera la radiació solar que escalfa la superfície terrestre després d’haver travessat, gairebé sense fer augmentar la temperatura, l’aire de la troposfera. Un cop el terra és calent, emet radiacions infraroges que sí que escalfen l’aire, que s’expandeix i s’eleva en fer-se menys dens. Aquest corrent ascen-dent arrossega l’aire superficial cap a zones més elevades, on es va refredant. Si arriba al punt de condensació, es formarà un núvol de tipus cumuliforme.A la imatge observem un grup de cúmulus sobre un petit arxipèlag. Els núvols convectius són molt freqüents, com en aquest cas, sobre les terres emergides perquè s’escalfen més aviat que el mar. També poden formar-se sobre zones marines quan l’aigua és més calenta que l’aire.

Processos de formació de núvols10

(Illes Bahames, juliol 2002)


Núvols frontals Contràriament al que es podria pensar, quan una massa d’aire fred i una de calent entren en contacte no es barregen, a causa de les dife-rents densitats. La línia invisible que separa dues masses d’aire a temperatura diferent s’anomena front.Els fronts són estructures que es desplacen generalment d’oest a est. Segons la massa d’aire que arriba quan passa un front, podem diferenciar-ne dos tipus bàsics: càlids i freds. Un tercer tipus, ano-menat front oclús, es forma per la fusió d’un de fred i un de càlid.En tots els casos, l’aire càlid es veu forçat a elevar-se, cosa que provoca la formació de núvols i de precipitacions. Quan s’aproxi-ma un front, el cel comença a tapar-se des de la direcció d’on pro-cedeix. Els fronts càlids són formats per núvols estratiformes, i els freds, per cumuliformes. Els fronts oclusos tenen els dos tipus de núvols.

11Processos de formació de núvols

(Barcelona, setembre 2003)


Núvols d’una àrea depressionària Les àrees amb pressió atmosfèrica baixa, també anomenades de pressions, són zones on el temps és inestable, amb nuvolositat abundant i precipitacions.En aquestes zones, l’aire convergeix cap al centre seguint una tra-jectòria espiralada i en sentit antihorari a l’hemisferi nord. A la part central es formen corrents ascendents. En elevar-se, l’aire es refre-da, i, com passa en els altres processos explicats, es condensa for-mant núvols que originen precipitacions.Quan s’acosta una depressió, el cel es comença a tapar amb núvols alts que apareixen per un dels quadrants del cel, molt sovint per ponent. Durant el pas dels fronts associats amb la depressió, el cel està cobert, com en el cas de la fotografia, però quan ens trobem sota el nucli de baixes pressions, la nuvolositat és generalment variable i canviant.

Processos de formació de núvols12

(Barcelona, abril 2000)


Aerosol: partícula sòlida no aquosa en sus-pensió a l’atmosfera: pols, cendra, etc.Aigua sobrefosa o en subfusió: aigua lí quida a una temperatura inferior a 0 ºC. En alguns tipus de núvols hi ha petites gotes d’aigua en aquest estat.Anticicló: regió amb pressió atmosfèrica superior a la normal en la qual l’aire di vergeix en superfície per l’existència de corrents descendents des de les capes altes de la troposfera. Aquesta dinàmica de vents dóna lloc a temps estable (cel serè i boires a les valls).Atmosfera: embolcall gasós de la Terra que té 10.000 km de gruix i és format per diverses capes de característiques di ferents.Condensació: procés físic pel qual un gas es transforma en líquid. En el cas de l’ai-gua, el vapor es transforma en gotetes lí quides. Perquè es produeixi hi ha d’ha-ver una disminució de temperatura.Depressió: regió amb pressió atmosfèrica més baixa de la normal que provoca que l’aire convergeixi en superfície i ascendei-xi, cosa que genera temps inestable (nu volositat i precipitacions).Difracció: fenomen òptic que té lloc quan un raig de llum blanca incideix sobre un petit objecte transparent (cristall de glaç, goteta d’aigua...) i es desvia de la seva direcció alhora que es descompon en els colors elementals, els quals són dispersats.Dispersió: fenomen òptic que es produeix quan la llum blanca travessa una substàn-cia, i els raigs de diferents colors que la formen se separen a causa del procés de refracció. La llum d’alguns colors es dis-persa per la substància perquè pateix can-vis de direcció molt més grans que la d’altres colors. El color de la substància és la barreja dels colors més dispersats.Front: frontera entre dues masses d’aire amb condicions de temperatura i humitat diferents, una de les quals desplaça l’al-tra. Quan la massa d’aire que avança és freda, parlem de front fred, mentre que si es tracta d’una de càlida i humida, l’ano-menem front càlid. Els fronts van sempre associats amb les depressions.

Humitat: paràmetre físic que indica el con-tingut de vapor d’aigua present a l’at-mosfera. Hi ha diversos indicadors d’hu-mi tat, però el més usual és la humitat re lati va, que dóna el tant per cent de vapor d’aigua que té l’aire respecte al màxim possible a la temperatura a la qual es troba. Quan la humitat relativa és del 100%, l’aire no admet més vapor i diem q u e s ’ h a a r r i - bat a la saturació. La temperatura a la qual passa això és la temperatura de rosada.Mediterrània occidental: regió que s’estén des de l’estret de Gibraltar fins a la pe nínsula Itàlica, i del nord d’Àfrica al sud d’Europa. Presenta una dinàmica meteorològica d’especial interès.Precipitació: caiguda, des de la base d’un núvol cap a terra, d’aigua líquida en for-ma de gotes, o sòlida en forma de flocs o grans de glaç.Pressió atmosfèrica: força que exerceix l’aire sobre els objectes situats dins seu i que és deguda al pes que fan. A nivell del mar, la pressió atmosfèrica normal és de 1.013 hectopascals.Reflexió: fenomen òptic pel qual un raig de llum que incideix en una superfície brillant retorna formant un angle igual al que formen el raig incident i la perpendi-cular a aquesta superfície.Refracció: fenomen òptic que es produeix quan un raig de llum canvia de medi. En variar la velocitat de propagació, ho fa també la seva trajectòria.Sublimació: procés físic pel qual un gas es transforma en sòlid. En el cas de l’aigua, el vapor es transforma en cristalls de glaç. Perquè es produeixi cal un descens de la temperatura més gran que en el cas de la condensació.Troposfera: primera de les capes de l’at-mosfera, que comença a terra i s’estén fins a 8-16 km i en la qual es troben els diferents tipus de núvols i tenen lloc els fenòmens meteorològics. La seva tem-peratura disminueix amb l’alçada, i és l’única capa de l’atmosfera on el mo viment vertical de l’aire és possible.Virga: cortina de precipitació que cau des de la base d’un núvol però no arriba a ter-

Glossari


Introducció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Núvols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Processos de formació de núvols . 9Núvols orogràfics . . . . . . . . . . . 9Núvols convectius . . . . . . . . . . 10Núvols frontals . . . . . . . . . . . . . 11Núvols d’una àrea depressionària . . . . . . . . . . . . 12

Formes bàsiques de núvols . . . . . . . 13Núvols estratiformes i núvols cumuliformes . . . . . . 13

Núvols alts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Cirrus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Cirrostratus . . . . . . . . . . . . . . . . 16Cirrocúmulus. . . . . . . . . . . . . . . 18

Núvols mitjans . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Altostratus . . . . . . . . . . . . . . . . 20Cel rogent . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Altocúmulus . . . . . . . . . . . . . . . 22Altocúmulus lenticulars . . . . . . 24Nimbostratus . . . . . . . . . . . . . . . 26

Núvols baixos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Cúmulus humilis . . . . . . . . . . . . 28Estratus congestus . . . . . . . . . . . 30Estratocúmulus . . . . . . . . . . . . . 32Cumulonimbus calvus. . . . . . . . 34Cumulonimbus capillatus . . . . . 35Mammatocúmulus. . . . . . . . . . . 36Tempesta unicel·lular . . . . . . . . 37Tempesta multicel·lular. . . . . . . 38Tempesta en fase de dissipació . 39

Núvols especials . . . . . . . . . . . . . . . . 40Pirocúmulus . . . . . . . . . . . . . . . 40Deixant de condensació . . . . . . 41Cúmulus generat per una central tèrmica. . . . . . . . . 42

Fenòmens meteorològics . . . . . . 43

Hidrometeors . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Boira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Rosada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Gebrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Gebrada sobre neu. . . . . . . . . . . 46Pluja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Neu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Xàfec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Pluja de fang . . . . . . . . . . . . . . 49Calamarsa . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Pedra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Tornado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Mànega . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Litometeors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Calitja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Boirum fotoquímic (smog) . . . . 52

Fotometeors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Halo solar . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Corona solar . . . . . . . . . . . . . . . 53Parheli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Arc de Sant Martí . . . . . . . . . . . 55Irisacions . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Electrometeors . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Llamp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Llampec . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Vents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Marinada . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Tramuntanada . . . . . . . . . . . . . . 60Llevantada . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Glossari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Índex


núvols i fenòmens - cossetania.com · els conceptes i processos bàsics relacionats amb els...

Documents