¿Por qué la Tierra está tan a menudo nublada?

¿Cuál es la importancia de la cubierta de nubes de la Tierra?

Un planeta mayoritariamente nuboso

Las observaciones satelitales y las fotos de astronautas revelan que el 67 % del cielo terrestre está en promedio cubierto de nubes, con predominio sobre los océanos (solo un 10 % de cielo despejado) frente al 30 % sobre los continentes.

La contribución de los satélites de observación

Los satélites del programa EOS de la NASA (como Terra, Aqua y Aura) recogen datos globales cada 1-2 días, midiendo la cubierta nubosa y el balance radiativo. Sin embargo, estos promedios no reflejan las variaciones diarias, estacionales, la altitud de las nubes ni la presencia de capas múltiples.

N.B.:
MODIS detecta mejor las nubes sobre superficies oscuras (océanos, bosques) que sobre superficies brillantes (hielo), y los cirros son más difíciles de identificar que los cúmulos espesos.

¿Qué se ve exactamente en esta imagen de la cubierta nubosa media de la Tierra?

Existen tres grandes bandas zonales donde los cielos están a menudo nublados. A estas tres bandas principales se añaden fenómenos regionales, ligados a las costas y a los relieves, que no forman una banda continua alrededor del globo.

La banda ecuatorial (ZCIT)

La primera banda nubosa es la zona de convergencia intertropical (ZCIT). Resulta del choque entre el aire cálido y húmedo del ecuador y el aire más frío de los trópicos. Este aire cálido y húmedo se eleva, se enfría y se condensa, provocando frecuentes tormentas y una cubierta nubosa casi permanente. Esta banda migra a lo largo del año, siguiendo la posición del Sol.

La banda nubosa a 60° Norte

Esta banda se sitúa hacia los 60° de latitud Norte. Está causada por el frente polar norte, zona de encuentro entre el aire polar frío y el aire más suave de las latitudes medias. Este contraste térmico genera perturbaciones y nubes frecuentes. Por el contrario, entre los 15° y 30° de latitud, el aire descendente inhibe la formación de nubes y favorece los desiertos.

La banda nubosa a 60° Sur

Esta banda se sitúa hacia los 60° de latitud Sur. Está producida por el frente polar sur, donde el aire polar se encuentra con el aire de las latitudes medias. Como en el hemisferio Norte, este choque térmico favorece la condensación y la formación de nubes. Entre los 15° y 30° de latitud Sur, el aire descendente mantiene por el contrario cielos despejados y regiones desérticas.

Las nubes costeras y orográficas

A estas tres bandas zonales se añaden nubes regionales. Frente a las costas occidentales (América del Sur, África, América del Norte), el afloramiento enfría el aire húmedo y forma estratocúmulos, las nubes más comunes del planeta. Estas formaciones permanecen, sin embargo, localizadas y no constituyen una banda continua.

Las cordilleras bloquean las corrientes de aire y las lluvias, creando desiertos a sotavento (desierto de la meseta tibetana, desierto de Death Valley, valle de la muerte en California al este de la Sierra Nevada, desierto de Atacama en América del Sur). Estos efectos orográficos son también regionales y dependen del relieve.

¿Cómo explicar que el 67 % del cielo terrestre esté nublado?

Un océano, caldera lenta de la atmósfera

Los océanos no se limitan a evaporar: almacenan y redistribuyen el calor. Su inercia térmica permite a vastas regiones marinas mantenerse más cálidas que el aire en invierno y más frescas en verano. Este desfase mantiene un flujo de calor latente permanente, que transforma el agua en vapor sin un aumento brusco de temperatura. El vapor así producido es luego transportado por los vientos, a veces a lo largo de miles de kilómetros, antes de condensarse en nubes.

Células de circulación que esculpen las nubes

La distribución de las nubes no se debe solo a movimientos desordenados. La atmósfera está organizada en células de Hadley, Ferrel y polares, que aseguran una transferencia de energía de los trópicos hacia los polos. En las latitudes ecuatoriales, el aire sube en la zona de convergencia intertropical, pero esto es solo una parte del sistema. Entre los 15° y 30°, la subsidencia seca el aire, mientras que en las latitudes medias, las depresiones y los frentes polares concentran la humedad y forman bandas nubosas continuas.

La microfísica de las nubes y los aerosoles

Para que aparezca una nube, el vapor de agua debe encontrar superficies microscópicas sobre las cuales condensarse. Estos núcleos de condensación están constituidos por polvo, sal marina, polen o sulfatos. Sin ellos, el aire podría permanecer sobresaturado sin formar gotitas visibles. Una vez creadas las gotitas, su tamaño y su número determinan el albedo de la nube, es decir, su capacidad de reflejar la radiación solar. Los aerosoles desempeñan así un papel clave en la cubierta nubosa mundial.

Lo que los satélites revelan realmente

Los satélites no se limitan a confirmar un promedio del 67 %. Caracterizan las nubes en tres dimensiones. Los radiómetros pasivos, como MODIS a bordo de Terra y Aqua, miden la altura de las nubes, su espesor óptico y su fase, ya sea de hielo o de agua líquida. Pero estos instrumentos permanecen ciegos a las capas más finas, en particular los cirros.

Para superar este límite, satélites activos como CALIPSO y CloudSat embarcan respectivamente un lidar y un radar milimétrico. El lidar emite un haz láser que revela las nubes más tenues, mientras que el radar detecta las gotitas y los cristales más espesos. Combinando sus perfiles verticales, reconstituyen un corte de la atmósfera y desvelan apilamientos de capas nubosas invisibles a los radiómetros clásicos.

Estas observaciones muestran que la cubierta nubosa fluctúa fuertemente a escala horaria, estacional y regional. El promedio del 67 % no es más que un resumen estadístico: enmascara cielos a veces perfectamente despejados, a veces enteramente cubiertos, y estructuras verticales de gran complejidad.