NUBOSIDAD VARIABLE

Francisco Sánchez Gallardo

Academia Malagueña de Ciencias

Nubosidad variable. ¿Cuántas veces hemos escuchado esta expresión en las predicciones del tiempo? ¡Y qué cierto es! Nunca un cielo nuboso presenta el mismo aspecto; es una de las maravillas de la naturaleza. Las nubes que observamos como simples estructuras aparentemente esponjosas no son elementos estáticos, siempre están en movimiento. No son del mismo aspecto ni tienen el mismo tamaño; unas están más bajas otras más altas. Están en continuo cambio debido a los procesos micro-físicos que se producen en su interior y hasta su coloración depende de su contenido acuoso, dimensión, o de la incidencia de los rayos solares. Algunas son como figuras amorfas de contornos a veces muy bien definidos y a veces difusos.

Aunque las nubes pueden considerarse como entidades individuales también pueden entenderse como una clara prueba del comportamiento de la atmósfera, ya que hay tipos de circulación atmosférica que tienden a producir nubes y otros a dispersarlas. De igual forma, diferentes combinaciones de presión, temperatura y humedad inhiben la formación de nubes, mientras otras pueden producir una espectacular sucesión de tipos y modelos. Variedades que han sido plasmadas de forma singular por grandes pintores como el Greco en el cielo de Toledo o Sorolla en bellas escenas marinas. Otras pinceladas y consideraciones físicas sobre la importancia de las nubes y su influencia en la evolución climática terrestre se expresan a continuación.

Es cierto que una atmósfera más cálida y húmeda afecta a la capa de nubes. Sin embargo, es mucho más incierto cómo los cambios en la nubosidad pueden influir en la sensibilidad del clima. Un aumento en las nubes bajas tenderá a compensar parte del calentamiento al reflejar más luz solar en el espacio, mientras que un aumento de las nubes altas atraparía calor adicional. Por otra parte, los procesos microfísicos antes citados y los cambios en la composición de las nubes también son importantes en los procesos de interacción con la radiación solar: las nubes con más gotas de agua son «ópticamente más gruesas» y bloquean la luz solar de manera más efectiva que las formadas principalmente por cristales de hielo. Lo cual significa que el efecto neto general de los retornos radiactivos de las nubes es complejo y difícil de modelar con precisión. Y tan es así que desde el primer informe del IPPC ya se puso de manifiesto que la cualificación y cuantificación de las nubes constituyen una de las principales incertidumbres para la evaluación de la sensibilidad climática. De hecho, se ha podido comprobar que la mayor disparidad entre modelos cero-dimensionales hasta los complejos modelos acoplados atmósfera-océano se debe a la influencia de las nubes en los procesos radiactivos.

La NASA ha proporcionado, con datos satelitales, información sobre la radiación tanto en la cima de la atmósfera como en la superficie terrestre así como de la evolución de la nubosidad, destacando un resultado sorprendente para la ciencia del clima como es el hecho de que el calentamiento de la Tierra desde 2001 a 2020 se debe principalmente a una mayor permeabilidad de las nubes a la radiación solar de onda corta en detrimento de la radiación incidente de onda larga que ha contribuido solo en pequeña medida al calentamiento. Lo cual contrasta con la hipótesis de que el aumento de la radiación incidente de onda larga se debía únicamente al efecto invernadero antropogénico. Es cierto que un periodo de 20 años parece demasiado corto para decidir de manera concluyente si la actual fase de calentamiento es un fenómeno temporal o permanente, y de ahí que no exista consenso en la comunidad científica.

Lo que sí se puede afirmar es que el impacto de las nubes es doble; por un lado, las nubes reflejan parte de la radiación solar hacia el espacio (el llamado “efecto parasol») limitando el suministro de energía a la Tierra, y por otro, las nubes contribuyen al efecto invernadero al absorber y reemitir radiación infrarroja. Por tanto, las nubes tienen dos efectos opuestos, enfriamiento y calentamiento, sobre el clima de la Tierra. Las mediciones satelitales indican que en promedio las nubes enfrían el clima, pero también conviene advertir que esto no sucede con todos los tipos de nubes, ya que el efecto invernadero predomina en las nubes finas y altas llamadas «cirrus«. En la actualidad se siguen realizando numerosos estudios sobre el calentamiento del planeta Tierra; entre ellos un proyecto europeo de satélites que utiliza mediciones de nubes de EUMETSAT (Organización Europea para la Explotación de Satélites Meteorológicos), según el cual el calentamiento iniciado a principios de este siglo va acompañado de una disminución de la nubosidad en el continente europeo. Y más concretamente, a partir de las mediciones de radiación, se deduce en este proyecto que un 2% menos de nubosidad significaría un aumento del flujo neto de radiación, aunque en las causas de esta disminución de la nubosidad tampoco existe unidad de criterio.

Estas son algunas tendencias de opinión predominantes: (a) los cambios en la nubosidad pueden ser causados por una disminución de los aerosoles; (b) por el calentamiento atmosférico debido a las causas naturales; (c) por el calentamiento antropogénico debido a las emisiones de CO₂; (d) por una combinación de estos factores; (e) y por los cambios en los usos del suelo con alteraciones significativas del «albedo» (relación de la radiación que cualquier superficie refleja sobre la radiación que incide sobre la misma).

Dada la complejidad de nuestra atmósfera y los millones de moléculas diferentes presentes en ella, la comprensión de la formación de aerosoles -de 25 a 30 nanómetros- y de las interacciones entre éstos y las nubes, sigue siendo todavía muy limitada. Los aerosoles, que pueden ser emitidos naturalmente por los volcanes y otras fuentes, así como por la actividad humana, también reflejan la luz solar y tienen un efecto de enfriamiento. Pero también interactúan con las nubes, cambiando su formación y luminosidad y, en consecuencia, su capacidad para calentar o enfriar la superficie terrestre. 

Esta importancia de las nubes en el clima de la Tierra contribuye dentro del mundo científico a la controversia y a un debate cuasi-permanente con enfoques diferentes y conclusiones opuestas. Desacuerdo que surge según la escala con la que los modelos de predicción climática tienen en cuenta las nubes. De hecho, en la resolución espacial de los actuales modelos climáticos globales (que no regionales), la Tierra se puede considerar dividida en cuadrículas de unos 100 km. Pues bien, con esta distribución dentro de cada una de estas celdas suceden muchas cosas que escapan al proceso de los grandes ordenadores, porque suponiendo nubes de 5 km de tamaño las lluvias ocurren aquí o allí dentro de la cuadrícula, con lo que es muy difícil representar individualmente las nubes en los citados modelos: solamente se podrá representar el efecto promedio en cada celda de un conjunto de nubes. Por eso no todos los modelos se comportan de la misma manera y en consecuencia conducen a resultados diferentes. Y aunque hoy día existe el deseo de manipular el tiempo para evitar problemas como las sequías, lo cierto es que las nubes no son «ordeñables», guardando todavía grandes secretos que dificultan predicciones climáticas precisas.

Las nubes son pues uno de los fenómenos naturales que han estimulado el pensamiento científico y la inspiración artística. Recordemos esta bella composición del poeta Campoamor: “…Las nubes nos ofrecen el espectáculo de la vida. La existencia, ¿qué es sino un juego de nubes? Diríase que las nubes son «ideas que el viento ha condensado»; ellas se nos representan como un «traslado del insondable porvenir». «Vivir –escribe el poeta– es ver pasar.» Sí; vivir es ver pasar: ver pasar allá en lo alto las nubes. Mejor diríamos: vivir es ver volver. Es ver volver todo un retorno perdurable, eterno; ver volver todo -angustias, alegrías, esperanzas-, como esas nubes que son siempre distintas y siempre las mismas, como esas nubes fugaces e inmutables. Las nubes son la imagen del tiempo…”.

Nubes que atraen, magnetizan y hasta cautivan, pero que a la vez pertenecen de alguna manera a lo desconocido al no tener la certidumbre de su última responsabilidad en la predicción del clima futuro. Son la pesadilla de los modeladores. Una especie de misterio en la comunidad de eruditos. Esperemos que a pesar de todas estas interrogantes los científicos encuentren cauces que conduzcan a un mejor conocimiento de las nubes, y su influencia en el clima en la Tierra, porque como dijo el naturalista y filósofo del Renacimiento Francés René Descartes: “Las nubes tienen la llave para entender todas las cosas maravillosas de la Tierra.”

*Francisco Sánchez Gallardo es Doctor en Ciencias Físicas. Meteorólogo Superior del Estado (J) y Académico de Número de la Academia Malagueña de Ciencias.