Estudo das Nuvens

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Sendo as percursoras da chuva, neve, trovões, relâmpagos, halos e outros fenômenos, as nuvens são as principais responsáveis pela existência da meteorologia.Meteorologia. Wikipédia. Acesso em 29/07/2010. Uma nuvem é um conjunto visível de partículas de gelo ou água em seu estado líquido, ou ainda de ambos ao mesmo tempo, que se encontram em suspensão na atmosfera, após terem se condensado ou liquefeito em virtude de fenômenos atmosféricos. Elas também podem conter partículas de gelo em maiores dimensões ou procedentes de vapores industriais, fumaças, poeiras e outros detritos.Nuvem. Wikipédia. Acesso em 29/07/2010.

Apesar de serem conhecidas desde os tempos mais antigos, as nuvens só começaram a ser cientificamente classificadas no início do século XIX. O naturalista francês Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829)Jean-Baptiste de Lamarck. Wikipédia. Acesso em 29/07/2010. propôs o primeiro sistema de classificação em 1802, mas não teve o seu trabalho reconhecido. Um ano mais tarde, o inglês Luke HowardLuke Howard. Wikipédia. Acesso em 29/07/2010. apresentou um novo sistema, generalizado em 1887 por Abercromby e Hildebrandsson, e utilizado até hoje.As Nuvens. Geofisica. Acesso em 29/07/2010.

CLASSIFICAÇÃO

Na classificação de Abercromby e Hildebrandsson,Cloud Atlas. Wikipédia. Acesso em 29/07/2010. as nuvens possuem dez categorias. A nomenclatura, fornece pista sobre sua tipificação. As nuvens muito altas, com base a mais de 7 quilômetros de altura, são sempre antecedidas do prefixo cirro. As nuvens médias, com base entre 2 e 7 quilômetros de altura, apresentam o prefixo alto. Chama-se strato, nuvens mais horizontais que veticais, e cumulo as mais verticais que horizontais. Insere-se o termo nimbo para as nuvens capazes de produzir precipitação.Nuvem. Portal São Francisco. Acesso em 29/07/2010.

Segue descrição de cada um dos tipos:As Nuvens. Geofisica. Idem. Com adaptações.

Cirrus

São as nuvens altas mais comuns. São finas e compridas e formam-se no topo da troposfera. Formam estruturas alongadas e permitem inferir a direção do vento àquela altitude (geralmente oeste). A sua presença é normalmente indicadora de bom tempo.

Cirrocumulus

São menos vistas do que os cirrus. Aparecem como pequenos “puffs”, redondos e brancos. Podem surgir individualmente ou em longas fileiras. Normalmente ocupam uma grande porção de céu.

Cirrostratus

São as nuvens finas que cobrem a totalidade do céu, causando uma diminuição da visibilidade. Como a luz atravessa os cristais de gelo que as constituem, ocorre refracção, dando origem a halos. Na aproximação de uma forte tempestade, estas nuvens surgem muito frequentemente e portanto dão uma pista para a previsão de chuva ou neve nas próximas 12 ou 24 horas.

Altocumulus

São nuvens médias que são compostas na sua maioria por gotículas de água e quase nunca ultrapassam o 1 km de espessura. Têm a forma de pequenos tufos de algodão e distiguem-se dos cirrocumulus porque normalmente apresentam um dos lados da nuvem mais escuro que o outro. O aparecimento desta nuvens numa manhã quente de Verão pode ser um sinal para o aparecimento de nuvens de trovoada ao final da tarde.

Altostratus

São muito semelhantes aos cirrostratus, mas muito mais espessas e com a base numa altitude mais baixa. Cobrem em geral a totalidade do céu quando estão presentes. O Sol fica muito tênue e não se formam halos como nos cirrostratus. Uma outra forma de distingui-los é olhar para o chão e procurar por sombras. Se existirem, então as nuvens não podem ser altostratus porque a luz que as consegue atravessar não é suficiente para produzir sombras. Se produzirem precipitação podem originar nimbostratus.

Nimbostratus

Nuvens baixas, escuras. Estão associados aos períodos de chuva contínua, com intensidade entre fraca e moderada. Podem ser confundidos com altostratus mais grossos, mas os nimbostratus são em geral de um cinzento mais escuro e normalmente nunca se vê o Sol através deles.

Stratocumulus

Nuvens baixas que aparecem em filas, ou agrupadas noutras formas. Normalmente se consegue ver o céu azul nos espaços entre elas. Produzem-se frequentemente a partir de um cumulus muito maior por volta do pôr-do-sol. Diferem dos altocumulus porque a sua base é muito mais baixa e são bem maiores em dimensão. Raramente provocam precipitação, mas podem eventualmente provocar aguaceiros no Inverno caso se desenvolvam verticalmente em nuvens maiores e os seus topos atingirem uma temperatura de -5ºC.

Stratus

É uma camada uniforme de nuvens que habitualmente cobre todo o céu e lembra um nevoeiro que não chega a tocar no chão. Aliás, se um nevoeiro espesso ascender, originam-se nuvens deste tipo. Normalmente não causam  precipitações, que, quando ocorrem, o fazem na forma de chuvisco. Não deve ser confundida com os Nimbostratus (visto que estes originam precipitação fraca ou moderada). Além disso, os stratus apresentam uma base mais uniforme. Estas nuvens também não devem ser confundidas com altostratus visto que não deixam passar a luz direta do Sol.

Cumulus

São as nuvens mais comuns e aparecem com uma grande variedade de formas, sendo a mais vulgar a de um tufo de algodão. A base pode ir desde o branco até ao cinzento claro e pode localizar-se a partir dos 1000m de altitude (em dias úmidos). O topo da nuvem delimita o limite da corrente ascendente que lhe deu origem e geralmente nunca atinge altitudes muito elevadas. Surgem bastante isoladas, distinguindo-se assim dos stratocumulus. Além disso, os cumulus têm um topo mais arredondado. Estas nuvens são normalmente chamadas cumulus de bom tempo, porque surgem associadas a dias ensolarados.

Cumulonimbus

São nuvens de tempestade, onde aparecem os fenômenos atmosféricos mais interessantes (trovoadas, enchurradas, granizo e até tornados). Extendem-se desde os 600 metros até à tropopausa (12.000 metros). Ocorrem isoladamente ou em grupos. A energia libertada na condensação das gotas resulta em fortes correntes no interior da nuvem (ascendentes e descendentes). Na zona do topo, existem ventos fortes que podem dar-lhe a forma de bigorna.

Recentemente, após aproximadamente 120 anos de observação cotidiana do céu, os cientista identificaram um novo tipo de nuvem que nunca foi classificado.

Asperatus

Formação de aparência assustadora, semelhante a “olhar a superfície de um mar agitado por baixo”. Normalmente partem sem produzir tempestade. A Royal Meteorological Society está recolhendo informações dos locais e dias onde as essas nuvens tem sido vistas para tentar compreender sua causa.Veja Asperatus.

Nuvens de comportamento estranho são parte integrante da literatura sobre Discos Voadores.Irene Granchi. UFOs e abduções no Brasil. Tradução de Liana Moreira. Rio de Janeiro. Novo Milênio: 1992. p. 47. Entender o que vem a ser um comportamento estranho para uma nuvem exige conhecer um pouco mais sobre elas.

FALSOS DISCOS

Como agregado flutuante de vapor, gelo e detritos, as nuvem podem assumir aperências diversas. A conhecida brincadeira de procurar por formas nas nuvens do céu é testemunha disso. Uma forma não muito rara é a forma de lentilha ou grão. As nuvens lenticulares podem ser surpreendentes e incomum, sendo as vezes confundidas com Discos Voadores. Em campo aberto e tempo bom, elas geralmente são apenas cumulus curiosos.

Em terreno montanhoso ou acidentado, onde há maior chance de correntes de vento formarem vótices e redemoinhos, é maior a probabilidade de encontrar nuvens discoidais com formações mais dramáticas.

As maiores confusões com nuvens lenticulares, contudo, ocorre ao entardecer ou anoitecer. Nesse período, o Sol fica abaixo do horizonte, a luz deixa de incidir perpendicularmente na atmosfera, passando a fazer um trajeto mais transversal. O percurso maior filtra as ondas mais curtas, dando a luminosidade um tom avermelhado. Nuvens mais altas permanecem na zona iluminada, enquanto as mais baixas ficam escuras.


Esse interessante jogo de cores, luz e sombra potencializa as sobreposições e combinações mais peculiares. Na primeira imagem abaixo, a nuvem lenticular é a mais alta do conjunto, ficando iluminada e ganhando destaque em relação as outras, mais baixas e escuras. Na seguinte, ocorre o contrário. A nuvem leticular é a mais baixa do conjunto, criando um sugestivo contraste em relação às outras, mais altas e iluminadas.

Há casos mais radicais. Nuvens demasiadamente altas podem permanecer na zona iluminada, mesmo com Sol estando consideravelmente fundo no horizonte. As nuvens noctilucentes (com brilho noturno) se formariam nos limites da mesosfera, a cerca de 85 km de altura, oito vezes mais alto que os cirrus vulgares. Depois do entardecer ou antes do amanhecer, ganhariam um aspecto brilhante, geralmente azulado, uma vez que em grandes altitudes há mais ozônio e é menor a filtragem das ondas de luminosas mais curtas.Strange Clouds. NASA. Acesso em 30/07/2010.

Ao que consta, a ocorrência dessas nuvens varia muito, surgindo no céu em algumas noites  e  desaparecendo por completo em outras, sem que se saiba as causas.Veja NASA não consegue explicar misteriosas nuvens elétricas de cor azul sobre os polos da Terra. Suspeita-se que devem ter relação com as condições gerais da atmosfera. Elas vem sendo estudadas recetemente pelos astrônomos John Rowlands e Nick Mitchell, da Universidade de Bath, na Grã-Bretanha.Cientistas tentam descobrir mistério de nuvens brilhantes. O Rio Branco. Acesso em 30/07/2010.

Em algumas situações, nuvens noctilucentes podem parecer realmente fantásticas. A imagem acima foi feita antes do amanhecer, após o lançamento de uma sonda espacial por um foguete do tipo Delta II. A fumaça do foguete formou uma nuvem alta o suficiente para gerar o efeito.Noctilucent Cloud From Delta Rocket Launch. Flickr. Acesso em 10/07/2010.

Apesar de em algumas circunstâncias, como as vistas, as nuvens poderem apresentar formações curiosas, chegando a ser confundíveis com possíveis discos voadores, elas continuam sendo nuvens. Isso significa que elas se movimentam ao sabor do vento, geralmente na horizontal, em sentido único e velocidade constante, com deformação plástica progressiva com o passar do tempo.

É preciso cuidado com fotografias ou contatos rápidos, mas poucos minutos de observação costumam ser suficinentes para descartar qualquer confusão com um acontecimento anômalo.

Além de formas leticulares e contrastes de luminosidade, há outros fenômenos curiosos que acontecem na atmosfera envolvendo nuvens. Alguns deles insuficientemente explicados.

MAMMATUS

Mammatus são formações semelhantes a bolsas que podem ocorrer na base das nuvens. O termo mammatus deriva da sua associação ao formato de seios. Não são fenômenos comuns, aparecendo em nuvens que se formam em correntes de ar descendentes, em contraste com a maioria das nuvens que se formam em correntes ascendentes. Costumam ocorrer em cumulonimbus, sendo indicadoras de tempo severo, mas também de perda de força da tempestade.Mammatus. Wikipédia. Acesso em 16/08/2010.

Veja também: Finalmente descobrimos o significado destas nuvens em forma de seios.

NACARADAS

As chamadas nuvens nacaradas (nacreous clouds) são impressionantes formações atmosféricas com aspecto perolado.Madrepérola. Wikipédia. Acesso em 17/09/2010. Ao contrário das já comentadas nuvens noctilucentes, o brilho das nacaradas não se deve a um contraste decorrente da incidência heterogênea da luz solar. De fato, muitos registros dessas nuvens as mostram brilhando, enquanto isso não se obeserva em outras formações mais altas.

Essas nuvens vem sendo estudadas por cientistas australianos e americanos. Consta que elas necessitam de temperaturas menores que 80 graus negativos, ventos com velocidade acima 230 km/h em altura entre 10 e 50 quilômetros do solo.O espetáculo das nuvens na Antártida. Metsul. Acesso em 17/09/2010. Ocorrem em altas latitudes, tendo sido registradas na Escócia, Escandinávia, França e Alasca.Nuvens. Física UFC. Acesso em 17/09/2010.

A composição é o maior mistérios dessas formações. Não resta claro como as condições ambientais citadas permitem que o corpo da nuvem decomponha a luz para gerar o efeito prismático. Também não resta claro o motivo desse efeito se apresentar em apenas em algumas delas, que muitas vezes são vistas flutuando sozinhas no meio de nuvens normais.

ARCO-ÍRIS EM CHAMAS

Fotógrafo flagra rara ‘nuvem de arco-íris em chamas‘Fotógrafo flagra rara ‘nuvem de arco-íris em chamas’. Arquivos do Insólito, em 17 de agosto de 2012.

O fotógrafo Ken Rotberg flagrou no sul da Flórida (EUA) um fenômeno considerado raro: “nuvem de arco-íris em chamas”.

Ken estava voltando de uma partida de tênis em Delray Beach quando avistou o fenômeno no céu, no anoitecer. As fotos foram publicadas pelo “Daily Mail”.

“Fiquei maravilhado com o que eu testemunhava. Estava sozinho”, disse.

“Na verdade, o arco não é um arco-íris e não tem nada a ver com fogo. O que acontece aqui é que, em fins de tarde ensolarados, nuvens baixas e densas entram em ebulição, liberando camadas de ar úmido acima delas, que acabam se condensando e formando chapéus de nuvens. Quando a formação se dá muito rapidamente, as gotas de água tendem a ter o mesmo tamanho, a condição perfeita para as cores do arco-íris”, explicou ao jornal Les Cowley, especialista em óptica atmosférica.

JELLYFISH

As nuvens jellyfish (jellyfish clouds) são formações que impressionam devido ao seu formato semelhante ao de uma água viva. Os tentáculos são formados pela recondensação de água precipitada. Dependendo das condições de luminosidade, elas podem aparentar efeitos supreendentes.

NUVENS TUBO

As nuvens tubo ou nuvens rolo (roll clouds) se apresentam na forma de um grande cilindro horizontal que pode se estende por até mil quilômetros. Uma explicação tradicional se baseia no princípio de aceleração não uniforme do vento, de modo que uma camada de ar desliza e quebra, dobrando-se sobre a outra. Esse é o mesmo mecanismo que forma as cristas nas ondas do mar.Oceanografia: Ondas. Universidade Santa Cecilia. Acesso em 16 de setembro de 2010. Quando uma das camadas de ar é fria e a outra é úmida, a quebra condensaria, formando o rolo.Morning glory: conhecida na ciência como nuvem rolo. O Globo, 28 de julho de 2009. Acesso em 16/09/2010.

Essa explicação pode ser aplicável em alguns casos, mas não em todos. As premissas do mecanismo sofrem ao se considerar a enorme extensão das nuvens e os casos em que há várias delas próximas. As nuvens tubo ocorrem em série e com certa regularidade no nordeste da Autrália, sendo lá conhecidas com glória da manhã (morning glory). Elas surgem normalmente no período matituno e, apesar de terem sido amplamante estudadas, ainda não são bem compreendidas.Morning Glory cloud. Wikipédia. Acesso em 10/09/2010.

BURACOS FALLSTREAK

Buraco fallstreak (fallstreak hole, hole punch cloud, punch hole cloud ou canal cloud) é uma grande abertura circular que aparece em nuvens cirrocumulus ou autocumulus. Apesar de seu mecanismo de formação ser razovelmente compreendidos, há ainda dificuldades para determinar suas causas. Para saber mais, veja nosso artigo Buracos Fallstreak.

FORMAÇÃO KELVIN-HELMHOLTZ

As chamadas  nuvens-onda tê a forma de ondas do mar quebrando, vistas de perfil. Elas são formadas pela presença de um forte variação vertical na velocidade ou direção do vento na altura da nuvem. Quando a velocidade  ou direção do vento muda muito, isso causa uma instabilidade no fluxo de ar na altura da mudança do vento, gerando um fluxo em ondas.

A Instabilidade de Kelvin-Helmholtz ocorre quando há um cisalhamento dentro de um fluido contínuo ou quando houver suficiente diferença de velocidade ao longo de uma região de fricção entre dois fluidos.Onda estacionária (meteorologia). Wikipédia. Acesso em 20/12/2011. A instabilidade de Kelvin-Helmholtz (mais um exemplo abaixo)Jet In A Cross-Flow. T. T. Lim,  National University of Singapore, Singapore. Efluids Image Gallery. Acesso em 20/12/2011., não deve ser confundida com o mecanismo de Kelvin-Helmholtz, um processo distnto que envolve diferenças de temperatura e pressão em corpos astronômicos.Mecanismo de Kelvin-Helmholtz. Wikipédia. Acesso em 20/12/2011.

Outro exemplo de Instabilidade de Kelvin-Helmholtz

FICHAMENTO

Data: 20100804.

TAGS: Análises, Meteorologia.

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Comentários [2, RSS]
  • Cirrostratus:

    “Na aproximação de uma forte tempestade, estas nuvens surgem muito frequentemente e portanto dão uma pista para a previsão de chuva ou neve nas próximas 12 ou 24 horas.”

    E também, Altocumulus:

    “O aparecimento destas nuvens numa manhã quente de Verão pode ser um sinal para o aparecimento de nuvens de trovoada ao final da tarde.”

    Gostaria de saber o porquê disso. Por exemplo, por que as cirrostratus dão pista de tempestades? Ou por que as Altocumulus podem ser um indício para trovoadas? Gostaria muito de ter tudo explicadinho! :P

    • Cara Nami-Chii,

      Essas perguntas seriam mais adequdaquadamente respondidas por meteorologistas. Mas, sem dúvida, derivam de interpretações lógicas.

      Tempestades, chuva e neve provocam perturbações atmosféricas. Essas perturbações, como fortes correntes de vento se chocando, devem romper o tecido das nuvem, que ficam finas e distribuídas pelo céu. Esses Cirrostratus, mais leves, tendem a serem levados pelo vento antes das pesadas nuvens de tempestade e, por isso, as antecipam.

      Não arrisco tentar explicar por que os Altocumulus, em certas condições, antecipam trovoadas, mas deve ser alguma justificativa de natureza semelhante.

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