¿ES POSIBLE EL CALENTAMIENTO NOCTURNO DEBIDO A LA NUBOSIDAD?

Hola a todos.

Lanzo la siguiente cuestión.

Ayer noche, tras un descenso continuado de la temperatura hasta unos 0ºC, a partir de las 23:00 aproximadamente la temperatura se elevó hasta unos 1,5ºC en cuestión de 1-2 horas. ¿Posibles motivos de este ascenso? Se me ocurren los siguientes:

1) Advección de una masa de aire más templada, o que las isos frías se van desplazando en favor de isos más cálidas.
2) Aparición de viento.
3) Pasar de cielo despejado a nuboso.

Pues bien, aparentemente, ni la 1) ni la 2) estaban ocurriendo, lo cual sólo me deja la 3) como explicación (siempre y cuando se me estén escapando otros motivos, por supuesto). Y realmente así fue, el cielo se cubrió de nubosidad, creo que estratos.

Mi pregunta es: ¿cómo es posible que la simple aparición de nubes haga que la temperatura en la superficie ascienda? Me cuadra que se estanque el enfriamiento, y la temperatura descienda a menor velocidad. Pero si ésta asciende… he estado dándole vueltas a lo que puede estar ocurriendo para que eso suceda. He aquí mi teoría.

Tras un descenso de temperatura por irradiación, se crea la sabida inversión térmica en capas bajas, por la cual, existe una capa de una altura determinada en la que la temperatura asciende con la altura.

Deduzco que la aparición de nubosidad supone que ésta emite por radiación hacia la tierra, y en función de su temperatura a la cuarta y su emisividad. Al mismo tiempo, la superficie de la tierra sigue irradiando, también en función de su temperatura a la cuarta y su emisividad. De manera que el balance neto de radiación es función de la diferencia de temperaturas a la cuarta de tierra y nubes, y sus emisividades (que desconozco cuáles son, ni si es más alta la emisividad de las nubes que el de la superficie)

Si el resultado es que la superficie terrestre se calienta, entiendo que es porque el balance radiativo nubes-suelo es postivo en dirección al suelo y por tanto la temperatura a la que está el aire en la base de la capa de nubes es superior a la temperatura de la superficie terrestre en ese momento.

Y de ahí mi duda. ¿Es posible que la capa de inversión sea tal que la temperatura sea más elevada a, digamos 1000 msn, que en la superficie? O sea, que si la superficie se había enfriado hasta, por ejemplo, -2ºC o -1ºC, ¿el aire a la altura de la base de las nubes puede estar a 3-4-5ºC? Sólo así me explico que haya un flujo radiativo mayor de las nubes al suelo, que del suelo hacia arriba.

Tengamos en cuenta que en ese momento las isos a 850hPa (1400-1500 msn) estaban a -1 o -2ºC. Por tanto, si la base de las nubes está a unos 1000 msn, y éstas están a 4-5ºC, entre los 1000 y los 1450 msn la temperatura cae unos 5-6ºC.

Agradecería que alguien me explique lo que hay de verdadero o de equivocado en mi razonamiento, y me explique si todo esto puede realmente suceder, o es que tengo tan poca idea que se me escapan conceptos básicos.

Perdonad por el tocho y muchas gracias de antemano.

¿Es posible que la capa de inversión sea tal que la temperatura sea más elevada a, digamos 1000 msn, que en la superficie?

Perfectamente: no tienes más que ver muchas noches las temperaturas en el Puerto de Navacerrada (1890 m) y en Aranjuez (470 m), o incluso de día si la niebla persiste en el llano, como hace una semana o como el 11 de diciembre.

O sea, que si la superficie se había enfriado hasta, por ejemplo, -2ºC o -1ºC

¡Cheeeeeeeee!  
Ojo, que al decir que en superficie había -2 ó -1º seguro que te estás refiriendo a la garita o el sensor, cuando resulta que el emisor de infrarrojos es EL SUELO, que seguramente esté mucho más frío (pongamos a -7º).
Así que no hace falta tener una base nubosa a 4 ó 5º para que haya un balance de radiación positivo.

Gracias maestro, como siempre.

Pero no, si te fijas había comentado que la temperatura del sensor pasó de 0ºC a 1,5ºC, de ahí que deduzco que la de la superficie pudiera estar a -1ºC o -2ºC. Y por eso deduzco también que la cobetura nubosa debe estar a unos grados más, digamos 4-5-6ºC. ¿Sigue siendo posible que teniendo 1,5ºC abajo, tengamos unos 5ºC a unos 1000 msn, para pasar a -1 o -2ºC a 850 hPa?

si te fijas había comentado que la temperatura del sensor pasó de 0ºC a 1,5ºC, de ahí que deduzco que la de la superficie pudiera estar a -1ºC o -2ºC.

Cuidado con las deducciones: son subjetivas y distintas de una medición objetiva con instrumental. De hecho, he leído que es típico tener 0º a nivel de garita y -6º a 15 cm del suelo, y en el mismo suelo... quién sabe.

El aire se enfría por contacto con la superficie, y como al enfriarse gana densidad, no puede transmitir calor por convección a las capas superiores. Además, es un pésimo conductor del calor, de modo que puede haber acusadas diferencias de Tª entre suelo y garita.

Y por eso deduzco también que la cobetura nubosa debe estar a unos grados más, digamos 4-5-6ºC.

¿Y no has pensado en la posibilidad de que hubiese una capa isoterma en lugar de inversión? 
Lo digo porque Somosierra está dando mínimas similares a Barajas.

¿Sigue siendo posible que teniendo 1,5ºC abajo, tengamos unos 5ºC a unos 1000 msn, para pasar a -1 o -2ºC a 850 hPa?

¿5º a 1000 msnm y -1 ó -2º al nivel de los 850 hPa, que estos días andaba creo que bajo?
Es que saldría un gradiente vertical superadiabático: se desataría la convección a ese nivel.

De acuerdo, Pannus. Entiendo lo que explicas.

Entonces... poniéndonos en situación... Partimos de una situación de cielos despejados, con la correspondiente irradiación. La temperatura de la garita desciende progresivamente hasta los 0ºC. Sabemso que en ese momento la temperatura de la superficie es menor, pongamos que -5ºC, por decir algo.

En ese momento el cielo se cubre de nubosidad. Supongamos ausencia de viento y de advección de otra masa de diferente temperatura. Sólo asumimos el balance de radiación cielo-tierra.

¿Qué ocurre en el momento de nublarse, para que la temperatura de la garita suba 1,5ºC (de 0ºC a 1,5ºC)? ¿Cómo es el balance radiativo y cómo evolucionan las diferentes temperaturas superficie-garita?

Al empezar a establecerse un flujo radiativo de las nubes a la superficie, entiendo que la temperatura de la superficie comienza a elevarse, desde esos -5ºC. Siendo el aire tan mal conductor, como dices, ¿por qué la temperatura de la garita se eleva 1,5ºC en un intervalo de tiempo corto? ¿Qué temperatura ha alcanzado la superficie, que estaba a -5ºC, para que eleve la temperatura del aire próximo de 0ºC a 1,5ºC? La lógica me dice que para que la superficie caliente el aire próximo, ésta debería estar a mayor temperatura que ese aire próximo. Me cuesta mucho creer que eso sea así.

Gracias 

Lo que ha ocurrido (en mi opinión) es que el suelo (incluyo automóviles y cualquier otra superficie como suelo) se ha calentado hasta tener una Tª superior a la del aire. Basta que sea solo ligeramente superior para que, por diferencia de densidad, se ponga en movimiento (aunque ese movimiento sea imperceptible dada la poca diferencia de Tª), calentando por convección al sensor de la garita.

Recuerdo una noche en mi barrio con gran cantidad de escarcha en la que, al volver de no sé dónde, una gran nube lenticular cubrió el cielo y empezó a fundirse a toda leche la escarcha de los coches.
Otra vez, amanecimos con una buena helada, a lo que, apenas salido el sol, se levanta una niebla cerrada y, de golpe, la escarcha empieza a fundirse (también he de reconocer que la niebla se echó encima porque se levantó una ligera brisa que pudo ayudar a la subida térmica).

¿Viste fundirse la escarcha (de haberla)?

Pannus, no, no tuve ocasión de comprobar si había escarcha y si ésta se había fundido.

Tu teoría tiene sentido, pero entonces, ¿son capaces la nubes por sí mismas, por pura radiación hacie el suelo, de elevar la temperatura del suelo tanto como por encima de la temperatura del aire a 2 msn?

Esto suponde que la temperatura a la la altura de las nubes tiene que ser, no sólo superior a la temperatura del suelo (echemos -5ºC), para poder elevar su Tª, sino que necesita ser superior a la Tª a 2 msn (que era de 0ºC antes de empezar la subida), para que el suelo alcance esa Tª superior a la que hay en la garita, y por convección, se cree ese movimiento. ¿Correcto, Pannus? ¿O estoy otra vez suponiendo demasiado?

A mí es que no se me ocurre otra explicación.

Coño Igor, pero si tú eres de Donosti. 

Entonces ya lo tengo más claro.
En noches despejadas, la tierra se enfría y el aire denso desciende hasta el mar, produciéndose un flujo inverso al que hay en días soleados. Pero si se nubla, como no se "fabrica" más aire frío, cuando éste se "gasta" el aire templado del mar vuelve a ocupar su sitio, subiendo la Tª.

 

Vaya, ni había pensado en esa posibilidad. 

Pues sí, tiene lógica lo que dices. Anda que menuda comida de coco me he pegado, para que al final la explicación fuese ésa... 

De todas formas, interesante debate.

Muchas gracias y perdona por la chapa y el lío que te he hecho.

Hola.

Yo no estoy al lado del Mar, estoy a  a unos 10Km y donde trabajo a unos 20.
Cuando comienza a descender la Tª una noche despejada y se nubla siempre se corta la helada, (estos días varias veces) y comienza el ascenso térmico, al rato en los coches desaparece el hielo, si se despeja de nuevo hiela otra vez. Es muy tipico este fenomeno.
Alguna vez, como el año pasado, esta helando de forma moderada y se nubla pero es un frente frío y se pone a nevar o granizar, la temperatura no baja más pero tampoco se dispara.

El otro día si no es por las nubes tenemos una helada de las de recordar, y mirar en la grafica lo que tardo en remontar la Tª en unos minutos, decir que a esas horas poco mas de las 7 de la tarde, los coches ya tenían hielo. Al llegar a 1,3º comenzó a nublarse y se jodió la helada.

Cantabruco, supongo que lo que ocurre en tu caso es lo mismo que en el mío, ¿no?

Tampoco vivo yo a pie de playa, sino en Rentería-Oiartzun, a escasos Km del mar.

Digo yo que tus 10 Km siguen siendo una distancia lo bastante pequeña como para que la influencia del mar se note en el sentido en el que nos ha explicado Pannus.

Vamos, digo yo...