Como se formam as nuvens e porque desaparecem?

Há pouco, uma pequena nuvem branca estava sobre a colina. Passados alguns minutos, o contorno desfaz-se, o topo cresce ou a nuvem desapareceu por completo. Uma nuvem não é um corpo sólido: as suas pequenas gotículas de água e os cristais de gelo formam-se e mudam continuamente. A água torna-se visível quando o vapor passa a gotículas e volta a ficar invisível quando estas evaporam.

A sequência básica é simples: a água evapora, o ar húmido arrefece e formam-se gotículas. O crescimento ou a dissipação da nuvem depende do que acontece depois ao ar, à temperatura e à humidade.

Uma nuvem não é apenas vapor de água visível

O vapor de água é água no estado gasoso e é invisível. As formas brancas ou cinzentas no céu são compostas por muitas gotículas líquidas, cristais de gelo ou ambos. É essa a distinção apresentada na introdução da NOAA às nuvens.

A água chega à atmosfera, entre outras vias, pela evaporação dos oceanos, lagos e superfícies húmidas. Não precisa de subir do solo como uma nuvem já visível: primeiro pode deslocar-se com o ar na forma de vapor invisível.

O gelo também tem um papel em muitas nuvens. Para começar, vamos seguir o caminho do vapor até à gotícula líquida.

Porque é importante o arrefecimento

Com uma temperatura mais baixa, o limiar de saturação do vapor de água também é mais baixo. Se o ar húmido arrefecer suficientemente, parte do vapor pode condensar. O ponto de orvalho é a temperatura à qual o ar ficaria saturado se a pressão e o seu conteúdo de vapor de água se mantivessem inalterados (NWS: ponto de orvalho e humidade).

É mais rigoroso pensar na temperatura e na humidade do que imaginar o ar como uma esponja que fica «cheia». O ar frio não produz nuvens automaticamente: é preciso haver vapor suficiente e atingir as condições certas.

Uma forma comum de arrefecimento é a subida do ar. A pressão ambiente diminui com a altitude. Uma parcela de ar que sobe expande-se e arrefece. Ao atingir a saturação, podem formar-se gotículas de nuvem (NOAA: formação das nuvens).

Isto explica uma aparente contradição: o ar pode estar suficientemente quente junto ao solo para subir e, ainda assim, formar uma nuvem mais acima, precisamente porque arrefece pelo caminho.

Três mecanismos que fazem o ar subir

O movimento pode começar por razões diferentes. O Centro de Educação Científica da UCAR descreve, entre outros, estes casos:

1. Aquecimento do solo. O sol aquece o terreno, que aquece o ar por cima. Se esse ar for menos denso do que o ar à volta, pode subir e favorecer cúmulos isolados.
2. Montanhas ou terreno ascendente. O vento leva ar húmido contra um obstáculo. Se o relevo o obriga a subir e o ar arrefece o suficiente, formam-se nuvens.
3. Uma frente meteorológica. Quando massas de ar diferentes se encontram, o ar pode ser forçado a subir. Conforme a situação, surgem camadas extensas ou nuvens com maior desenvolvimento vertical.

São exemplos, não garantias. Uma montanha ou um terreno ao sol não chega por si só: também contam a humidade e o estado da atmosfera. Subir não é, além disso, a única forma de arrefecer até à saturação.

Pequenas partículas ajudam as gotículas a formar-se

Na atmosfera existem partículas em suspensão, por exemplo de sal marinho ou poeira. O vapor pode condensar mais facilmente sobre partículas adequadas, chamadas núcleos de condensação (UCAR).

Isso não transforma a nuvem numa nuvem de poeira: os seus componentes visíveis são sobretudo gotículas de água ou cristais de gelo. As partículas ajudam na formação, mas não tornam automaticamente nublado qualquer ar húmido. A temperatura e a humidade continuam a ter de ser adequadas.

Porque desaparece a nuvem se a água continua presente

Nas margens da nuvem mistura-se frequentemente ar ambiente mais seco. As gotículas podem então evaporar. O aquecimento também pode favorecer a evaporação. Se evaporar mais água das gotículas do que a condensação acrescenta, a nuvem torna-se mais ténue e pode dissipar-se.

A água não deixou de existir: está novamente presente como vapor invisível. A explicação da NOAA destaca esta interação contínua entre condensação e evaporação.

A forma muda, por isso, através de vários processos ao mesmo tempo: o ar desloca a nuvem, formam-se novas gotículas em alguns pontos e outras evaporam noutros. Um contorno que se desfaz não é apenas um pedaço de «algodão de nuvem» arrancado. A estrutura visível está sempre a renovar-se.

Porque têm os cúmulos frequentemente uma base plana

Em muitos cúmulos, o ar que sobe em condições semelhantes atinge a saturação aproximadamente à mesma altitude. É aí que começa a formação de gotículas visíveis. Pode surgir uma base relativamente plana, com torres arredondadas acima dela (NOAA: formas básicas das nuvens).

A base não é um teto sólido. A sua altitude depende, entre outros fatores, da temperatura e da humidade do ar ascendente. Nem todas as nuvens têm a mesma base e nem todas se parecem com um cúmulo.

Acompanhar uma parcela de ar imaginária

Imagine ar húmido sobre um prado ao sol. É um exercício esquemático, não uma descrição do tempo de hoje:

• Junto ao solo: o ar contém vapor, mas ainda não está saturado. Não se vê uma nuvem.
• Durante a subida: expande-se e arrefece. No início, a água continua gasosa.
• Na saturação: formam-se pequenas gotículas sobre partículas adequadas. Muitas juntas tornam-se visíveis como nuvem.
• Na margem: mistura-se ar mais seco e parte das gotículas evapora. O contorno torna-se mais ténue ou desaparece.

Não é preciso uma altitude fixa para compreender o princípio. O que importa é quando aquele ar concreto atinge as condições adequadas, não a passagem por uma altura universal de formação das nuvens.

Observar mudanças sem as transformar logo numa previsão

Escolha uma pequena nuvem com um contorno bem visível e volte a observá-la alguns minutos depois. Basta uma nota curta:

1. Descrever a forma: massas separadas, filamentos finos ou uma camada extensa?
2. Separar deslocação e mudança de forma: move-se toda a nuvem ou cresce ou desaparece sobretudo uma margem?
3. Comparar base e topo: a base mantém-se semelhante enquanto surgem novas saliências em cima?
4. Registar a incerteza: descreva o que vê; a forma, por si só, não revela a humidade nem todo o processo de formação.

Por exemplo: «A nuvem desloca-se para a direita; a margem esquerda fica mais ténue e o topo cresce». É mais informativo do que «A nuvem partiu-se». Uma nuvem isolada não permite, contudo, saber com fiabilidade se choverá mais tarde naquele local.

Enquadrar os padrões de nuvens no globo

Com o LiveGlobe 3D, pode rodar e ampliar o globo e ativar no menu «live» a vista de nuvens disponível para o seu acesso. A aplicação web prevê início de sessão; a camada de nuvens depende do acesso premium e de dados externos.

Compare grandes áreas de nuvens com costas, continentes e oceanos. A janela oferece a perspetiva local; o globo acrescenta o contexto geográfico. Para distinguir imagens de nuvens, radar de chuva e previsões, consulte ler mapas do tempo: nuvens, vento e horários dos dados.

Explore as vistas disponíveis do LiveGlobe 3D com uma pergunta em mente: Onde está a formar-se uma estrutura visível e que processos poderão alterá-la?

Perguntas frequentes

As nuvens são gás ou gotículas de água?

A estrutura visível é composta por pequenas gotículas, cristais de gelo ou ambos. O vapor de água é invisível e pode também estar presente em ar sem nuvens.

O sol dissipa todas as nuvens?

Não. O aquecimento pode favorecer a evaporação, mas o sol também pode aquecer o solo e estimular ar ascendente e novas nuvens. O resultado depende das condições.

Todas as nuvens dão chuva?

Não. Ver gotículas numa nuvem não significa automaticamente que a precipitação chegue ao solo. Uma vista de nuvens não é, por isso, uma medição de chuva.