InicioMeteorología y Patrones ClimáticosFormación de Nubes

⛅ Formación de Nubes

Formación de nubes basada en partículas: el vapor de agua se eleva desde el suelo cálido, se enfría con la altitud y se condensa en el punto de rocío. Observa cómo se forman nubes de cúmulos, estratos y cumulonimbos bajo distintas condiciones de temperatura y humedad.

Meteorología y Patrones Climáticos3DFácil60 FPS💧 Agua
cloud-formation ↗ Abrir independiente

☁️ Formación de Nubes — Nucleación y Condensación

Una simulación basada en partículas de la formación de nubes. El vapor de agua se eleva desde el suelo cálido, se enfría adiabáticamente con la altitud y se condensa en el punto de rocío, formando cúmulos, estratos y cumulonimbos.

🔬 Qué Demuestra

La termodinámica de la formación de nubes: el aire cálido y húmedo se eleva, se expande y se enfría. Cuando la temperatura alcanza el punto de rocío, el vapor de agua se condensa sobre núcleos. La intensidad convectiva determina el tipo de nube: elevación suave para estratos, vigorosa para cumulonimbos.

🎮 Cómo Usarlo

Elige un preajuste de nube (cúmulo, estrato, cumulonimbo) o ajusta manualmente la temperatura y la humedad. Observa cómo las partículas se elevan, se enfrían y se condensan en el Nivel de Condensación por Ascenso.

💡 ¿Sabías Que?

La ecuación de Bolton da el punto de rocío con una precisión de 0.1 °C. El nivel de condensación por ascenso sube aproximadamente 125 m por cada 1 °C de diferencia entre la temperatura del aire y el punto de rocío.

Acerca de la Formación de Nubes

Esta simulación muestra cómo se forman las gotas de nube cuando el aire húmedo se eleva y se enfría. Hasta 500 partículas representan el vapor de agua que se eleva desde el suelo cálido; su altitud se convierte en temperatura mediante una tasa de disminución constante. Donde la temperatura de la parcela cae hasta el punto de rocío, el vapor se condensa en gotitas blancas. La línea discontinua marca el Nivel de Condensación por Ascenso (LCL), la altura a la que se forma la nube.

Estableces la temperatura del suelo T₀ (10–40 °C), la humedad relativa (10–100%), la tasa de disminución ambiental (4–12 °C/km) y el viento horizontal. A partir de estos valores, el modelo deriva un punto de rocío y un LCL usando las aproximaciones de Magnus y Bolton, y luego clasifica el resultado como cúmulo, estrato, estratocúmulo o cumulonimbo. Entender este proceso explica el clima cotidiano, las tormentas convectivas y la predicción de nubes en aviación.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es la formación de nubes?

La formación de nubes es el proceso por el cual el vapor de agua invisible en el aire ascendente se condensa en gotitas visibles. A medida que una parcela de aire húmedo asciende, se expande y se enfría; al alcanzar su punto de rocío, el vapor se condensa sobre pequeños núcleos de aerosol y aparece una nube. Esta simulación modela ese proceso con partículas que se elevan desde el suelo cálido.

¿Qué es el Nivel de Condensación por Ascenso (LCL)?

El LCL es la altitud a la que una parcela de aire ascendente se satura y comienza a formarse la nube. Aquí se muestra como la línea azul discontinua. El modelo lo estima aproximadamente como (T₀ menos el punto de rocío) dividido entre 8, multiplicado por 1000 metros, de modo que el aire más seco produce una base de nube más alta.

¿Cómo se calcula el punto de rocío?

La simulación usa una aproximación sencilla de tipo Magnus: el punto de rocío es igual a T₀ menos (100 menos la humedad relativa) dividido entre 5. Así, con 60% de humedad y 25 °C, el punto de rocío es de aproximadamente 17 °C. Una mayor humedad acerca el punto de rocío a la temperatura del aire, bajando la base de la nube.

¿Qué hace cada control?

Temp T₀ establece la temperatura de la superficie, la humedad establece cuánta humedad contiene el aire, la tasa de disminución establece la rapidez con la que baja la temperatura con la altura, y el viento desplaza lateralmente las partículas. Juntos cambian el punto de rocío, la altura del LCL y el tipo de nube resultante que se muestra en los paneles de información.

¿Qué es la tasa de disminución?

La tasa de disminución es la velocidad a la que la temperatura del aire baja con la altitud, expresada en °C por kilómetro. El valor predeterminado de 6.5 °C/km es el promedio atmosférico estándar. Tasas de disminución más pronunciadas (aquí hasta 12 °C/km) hacen que la atmósfera sea más inestable, favoreciendo nubes convectivas altas como los cumulonimbos.

¿Cómo se deciden los tipos de nubes?

El modelo clasifica las nubes a partir de las entradas: una tasa de disminución pronunciada de 8 o más con humedad del 75% o superior da cumulonimbo; una humedad alta del 80% o más con una tasa de disminución suave da estrato; una humedad alta con una base de nube baja da estratocúmulo; en cualquier otro caso, devuelve cúmulo. Los preajustes simplemente cargan valores representativos.

¿Es la simulación físicamente precisa?

Es un modelo educativo simplificado. Las fórmulas del punto de rocío y del LCL son aproximaciones reconocidas, precisas a aproximadamente un grado, y el enfriamiento por tasa de disminución es realista. Sin embargo, ignora la liberación de calor latente, la tasa de disminución adiabática húmeda, la mezcla y la microfísica real de las gotas, por lo que muestra los principios en lugar de valores meteorológicos exactos.

¿Por qué algunas partículas se agrupan y otras caen?

Por debajo del LCL, las partículas se comportan como vapor flotante y ascienden. Por encima de él se tratan como gotitas condensadas: ganan una ligera velocidad hacia abajo y se desplazan hacia el centro de su franja de altitud, imitando cómo se agrupan las gotas de las nubes y cómo las más pesadas finalmente se asientan o caen como precipitación.

¿Por qué el aire más seco produce una base de nube más alta?

Una menor humedad significa que el punto de rocío es mucho más frío que la temperatura de la superficie, por lo que el aire debe ascender más para enfriarse lo suficiente y saturarse. Dado que el LCL depende de la diferencia entre la temperatura y el punto de rocío, una diferencia grande eleva la base de la nube. Por eso los desiertos suelen tener nubes altas y escasas.

¿Qué aplicaciones del mundo real usan estas ideas?

Los pilotos y los pronosticadores de tráfico aéreo usan el LCL para predecir las bases de las nubes, los pilotos de planeadores usan las tasas de disminución convectivas para encontrar térmicas, y los meteorólogos usan la humedad y la inestabilidad para anticipar tormentas eléctricas. La misma termodinámica sustenta los modelos meteorológicos, la predicción de niebla e incluso el comportamiento de las plumas de las torres de refrigeración.

⚙ Bajo el capó

Modelo de nucleación de partículas: el vapor se eleva desde el suelo cálido, se enfría según la tasa de disminución ambiental, y se condensa en gotas en el Nivel de Condensación por Ascenso. Preajustes de cúmulo, estrato y cumulonimbo.

Canvas 2DNucleaciónTermodinámicaCondensaciónMeteorología

3D · Renderizador Three.js / WebGL · objetivo de 60 FPS · funciona completamente en el cliente, sin instalación

¿Qué encontraste?

Agregar pasos de reproducción (opcional)