Un cumulonimbo es una gigantesca máquina térmica que eproduce su porpia energía mecánica y que precisa de la energía que procede del sol para ponerse en funcionamiento. Pero, a continuación, es la condensación en el interior de la nube la que toma el relevo.

La condensación es un fenómenos que produce una gran cantidad de calor. Una secadora de ropa que funcione por condensación calienta notablemente la temperatura de la habitación en la que se encuentra, a causa del intercambiador que recupera las calorías liberadas por la condensación.

Así, un gran cumulonimbo, estudiado en detalle, absorbe 700.000 toneladas de aire cada segundo y condensa alrededor de 7.600 toneladas de agua. Esta proceso de condensación  libera 19 millones de megawatios en forma de calor, el equivalente a todas las centrales térmicas de la Tierra. Desde ese momento, el cumulonimbo aspira todo el aire próximo, de 10 a 20 Kms a la redonda y se queda con el vapor de agua, de igual forma que una ballena filtra el agua del mar para sustentarse con el plancton.

La masa de las gotitas y cristales de hielo de un cumulonimbo puede alcanzar los 800.000 Kg, y liberará 4000 toneladas de agua cada segundo.

Pregunta:

Si en el aire existen partículas higroscópicas con alta capacidad calorífica que puedan servir de núcleo de condensación, ¿puede ser que parte del calor de condensación liberado caliente el núcleo de condensación causando una evaporación de la gotita formada?

PD: Me parece que te has quedado muy corto con las 4000 tm de agua, sólo con que llueva 20mm en una sup de 1km² ya suponen unas 20.000 toneladas de agua.

Cita de: Vaqueret en Martes 06 Febrero 2007 18:44:13 PM
Pregunta:

Si en el aire existen partículas higroscópicas con alta capacidad calorífica que puedan servir de núcleo de condensación, ¿puede ser que parte del calor de condensación liberado caliente el núcleo de condensación causando una evaporación de la gotita formada?

Las partículas higroscópicas no tienen capacidad calorífica, si no que son la base para que el agua se forme alrededor de ellas formando los núcleos de condensación. Es decir, que "atraen" el vapor de agua contenido a su alrededor. Una de estas partículas higroscópicas es la sal que se desprende de los rociones en las costas, pero pueden ser cualquier otra: polvo, ceniza, hollín, aerosoles, particulas procedentes de la combustión (anhídrido sulfúrico o anhídrido fosfórico) o cualquier otra impureza del aire. La sal desde luego es una de las que más atraen el agua.

La condensación del vapor de agua no puede empezar si sus moléculas no encuentran un soporte donde poder adherirse o unirse.

Lo que posee ya "capacidad calorífica" es el agua de esa gota formada alrededor de la partícula higroscópica, que como sin duda sabrás, dentro de un cumulonimbo, esta sujeta a fuertes corrientes ascendentes y descendentes, convirtiéndose según  la altura a la que sea empujada, en agua o en un elemento sólido (granizo o pedrisco).

A mi no me cuadra esto: si la masa es de 800 Tn, como pueden caer 4000 Tn de agua ¿?

Cita de: _00_ en Martes 06 Febrero 2007 20:21:32 PM
A mi no me cuadra esto: si la masa es de 800 Tn, como pueden caer 4000 Tn de agua ¿?

Ya está corregido...........

Cita de: FRENTEFRIO en Martes 06 Febrero 2007 19:59:49 PM
Las partículas higroscópicas no tienen capacidad calorífica......

¿Por qué no? puede ser mayor o menor, pero todos los materiales tienen un calor específico definido C. Su capacidad calorífica se define como este valor C * m, su masa.
De hecho creo que es lo que distingue la capacidad de reutilización de los núcleos de condensación, a menor calor específico mayor temperatura tomará con la transferencia térmica del proceso de condensación con lo que provocará una vaporización parcial que liberará ese núcleo quedando disponible para formar otra gota.

Por no hablar de la energia electrica....cada molecula de agua es un dipolo electrico cada uno generando su pequeño campo electrico.Las diferencias de potencial entre la nube y la tierra generan campos electricos muy intensos los cuales en forma de rayos con corrientes de miles de amperios(con deciros que normalmente se usan los miliamperios por ser esta una medida grandisima) descargan para mitigar esa DDP.

Cita de: fobos22 en Martes 06 Febrero 2007 21:14:42 PM
Por no hablar de la energia electrica....cada molecula de agua es un dipolo electrico cada uno generando su pequeño campo electrico.Las diferencias de potencial entre la nube y la tierra generan campos electricos muy intensos los cuales en forma de rayos con corrientes de miles de amperios(con deciros que normalmente se usan los miliamperios por ser esta una medida grandisima) descargan para mitigar esa DDP.

Eso es interesante. ¿Por qué se forma esa diferencia de potencial? ¿Qué es lo que hace que las moléculas de agua se orienten de una misma manera? ¿Su movimiento sólo en sentido vertical?

Cita de: Vaqueret en Martes 06 Febrero 2007 21:35:58 PM

Cita de: fobos22 en Martes 06 Febrero 2007 21:14:42 PM
Por no hablar de la energia electrica....cada molecula de agua es un dipolo electrico cada uno generando su pequeño campo electrico.Las diferencias de potencial entre la nube y la tierra generan campos electricos muy intensos los cuales en forma de rayos con corrientes de miles de amperios(con deciros que normalmente se usan los miliamperios por ser esta una medida grandisima) descargan para mitigar esa DDP.

Eso es interesante. ¿Por qué se forma esa diferencia de potencial? ¿Qué es lo que hace que las moléculas de agua se orienten de una misma manera? ¿Su movimiento sólo en sentido vertical?

No es orientación de las moléculas de agua,
es ionización fruto de la radiación solar sobre la atmosfera,
también se produce polarización en las nubes por el roze de los cristales de hielo que la forman (el agua está en forma sólida), produciendose distribuciones de carga en ellas.

Basicamente la tierra es un condensador, con carga negativa sobre la superficie y positiva en la ionosfera, las nubes polarizadas actuarían como pequeños condensadores de transferencia.

Cita de: _00_ en Lunes 12 Febrero 2007 08:36:07 AM

Cita de: Vaqueret en Martes 06 Febrero 2007 21:35:58 PM

Cita de: fobos22 en Martes 06 Febrero 2007 21:14:42 PM
Por no hablar de la energia electrica....cada molecula de agua es un dipolo electrico cada uno generando su pequeño campo electrico.Las diferencias de potencial entre la nube y la tierra generan campos electricos muy intensos los cuales en forma de rayos con corrientes de miles de amperios(con deciros que normalmente se usan los miliamperios por ser esta una medida grandisima) descargan para mitigar esa DDP.

Eso es interesante. ¿Por qué se forma esa diferencia de potencial? ¿Qué es lo que hace que las moléculas de agua se orienten de una misma manera? ¿Su movimiento sólo en sentido vertical?

No es orientación de las moléculas de agua,
es ionización fruto de la radiación solar sobre la atmosfera,
también se produce polarización en las nubes por el roze de los cristales de hielo que la forman (el agua está en forma sólida), produciendose distribuciones de carga en ellas.

Basicamente la tierra es un condensador, con carga negativa sobre la superficie y positiva en la ionosfera, las nubes polarizadas actuarían como pequeños condensadores de transferencia.

Eso es lo que tenía entendido, no es polarización sino ionización, es decir transferencia de electrones, según parece los últimos estudios plantean un papel fundamental a la presencia de cristales de Hielo en los topes de los Cb para la ocurrencia de descargas, la transferencia de carga ocurre gracias a las fuertes corrientes ascendentes que hacen que particulas cargadas se eleven hacia la nube.


Por otra parte la cantidad de agua acumulada por un Cb en enorme, uno no muy espectacular puede dejar 25mm en media hora sobre 100km²  lo que equivale a la minucia de 2.5 * 10⁶ toneladas de agua, aunque claro no toda esta agua esta junta al mismo tiempo en la nube, cuando ya esta lloviendo aun hay aire caliente con humedad ascendiendo y alimentando la nube.

Saben que en condiciones especiales los Cb pueden durar mas y por ende provocar mas lluvia y fenomenos severos como el granizo y los tornados, se trata de las superceldas que se forman cuando hay condiciones especiales para la ciclogenesis en la mesoescala.

Sin dudas es algo realmente impresionante, y lo mas emocionante es el próximo no sabes que te traerá.

Muchas gracias a FRENTEFRÍO por la información y a los demás foreros por las aportaciones.

Un topic muy interesante. 

Saludos