Ascensión del aire: formación de nubes


Una masa de aire que está más caliente que el aire que la rodea, pesa menos y asciende. Al subir se va cruzando con capas cada vez más frías.

La masa de aire caliente, mientras sube se enfría por dos motivos:
a) porque cede calor a las masas circundantes que están a menos temperatura. Esto en realidad la enfría muy poco ya que el aire es muy mal conductor del calor.

b) porque al ascender soporta cada vez menos presión y se expande. Esta expansión hace que su temperatura baje: se enfría. (Recuerda que cuando dejas salir sin llama el gas de un mechero la boquilla de salida se enfría mucho).

Los gases al expandirse se enfrían.
Al expandirse el aire seco, se enfría a razón de 1ºC por cada 100 m de subida.
Si el aire es húmedo se enfría más lentamente.
El aire saturado de humedad se enfría 0.5 ºC cada 100 m.

En esa masa de aire y sobre partículas de polvo comienza la condensación del vapor de agua y se forman las "gotitas de agua" de la nube. La nube asciende mientras esté más caliente que el aire que la rodea.
Se para al llegar a una inversión térmica.
Cuando el vapor de agua se condensa cede calor a la nube y compensa algo el enfriamiento por ascensión.
La precipitación se produce cuando el tamaño de las "gotitas de la nube" crecen hasta formar "gotas de agua lluvia" y su peso es tal que supera la fuerza de sustentación originada en los choques con las moléculas de los otros gases del aire. Las gotas de lluvia tienen entre 0,002 y 0,006 mm de diámetro, 500 veces mayores que la gotitas de la nube y un millon de veces más pesadas.