Como se formam as nuvens?

Todos sabemos o que são nuvens - colecções visíveis de pequenas gotículas de água (ou cristais de gelo, se estiver suficientemente frio) que vivem no alto da atmosfera, acima da superfície da Terra. Mas sabe como é que uma nuvem se forma?

Para que uma nuvem se forme, é necessário que vários ingredientes estejam presentes:

• água
• temperatura do ar a arrefecer
• uma superfície para se formar (núcleos)

Uma vez que esses ingredientes estão no lugar, eles seguem este processo para formar uma nuvem:

Passo 1: Transformar o vapor de água em água líquida

Embora não o possamos ver, o primeiro ingrediente - a água - está sempre presente na atmosfera sob a forma de vapor de água (um gás). Mas para que uma nuvem cresça, precisamos de transformar o vapor de água de um gás para a sua forma líquida.

As nuvens começam a formar-se quando uma parcela de ar sobe da superfície para a atmosfera. (O ar faz isso de várias maneiras, incluindo ser levantado pelas encostas das montanhas, pelas frentes meteorológicas e ser empurrado por massas de ar convergentes). À medida que a parcela sobe, ela passa por níveis de pressão cada vez mais baixos (já que a pressão diminui com a altura). Recorde-se que o ar tende a deslocar-se de áreas de pressão mais alta para áreas de pressão mais baixa, pelo que, à medida que a parcela viaja para áreas de pressão mais baixa, o ar no seu interior é empurrado para fora, provocando a sua expansão. É necessária energia térmica para que esta expansão ocorra, pelo que a parcela de ar arrefece um pouco. Quanto mais para cima a parcela de ar se desloca, mais arrefece. O ar frio não consegue reter tanto vapor de água como o ar quente, por isso, quando a sua temperatura arrefece até à temperatura do ponto de orvalho, o vapor de água no interior da parcela fica saturado (a sua humidade relativa é igual a 100%) e condensa-se em gotículas de água líquida.

Mas, por si só, as moléculas de água são demasiado pequenas para se juntarem e formarem gotículas de nuvem. Precisam de uma superfície maior e mais plana onde se possam juntar.

Passo 2: Dar à água algo onde se sentar (núcleos)

Para que as gotículas de água formem gotículas de nuvem, elas precisam de ter algo - alguma superfície - onde se condensar. Essas "coisas" são partículas minúsculas conhecidas como aerossóis ou núcleos de condensação.

Tal como o núcleo é o núcleo ou centro de uma célula em biologia, os núcleos das nuvens são os centros das gotículas de nuvens, e é daí que tiram o seu nome. (É verdade, todas as nuvens têm um grão de terra, poeira ou sal no seu centro!)

Os núcleos das nuvens são partículas sólidas como o pó, o pólen, a sujidade, o fumo (dos incêndios florestais, dos gases de escape dos automóveis, dos vulcões, dos fornos a carvão, etc.) e o sal marinho (das ondas do mar) que estão suspensos no ar graças à Mãe Natureza e a nós, humanos, que os colocámos lá. Outras partículas na atmosfera, incluindo bactérias, podem também desempenhar um papel como núcleos de condensação. Embora normalmente pensemos nelas como poluentes, elas desempenham um papel fundamental no crescimento das nuvens porque são higroscópicas - atraem moléculas de água.

Passo 3: Nasce uma nuvem!

É nesta altura - quando o vapor de água se condensa e se instala nos núcleos de condensação - que as nuvens se formam e se tornam visíveis. (É isso mesmo, todas as nuvens têm um grão de sujidade, poeira ou sal no seu centro!)

As nuvens recém-formadas têm frequentemente bordos nítidos e bem definidos.

O tipo de nuvem e a altitude (baixa, média ou alta) em que se forma é determinado pelo nível em que uma parcela de ar fica saturada. Este nível muda com base em factores como a temperatura, a temperatura do ponto de orvalho e a rapidez ou lentidão com que a parcela arrefece com o aumento da altitude, conhecida como "taxa de lapso".

O que faz com que as nuvens se dissipem?

Se as nuvens se formam quando o vapor de água arrefece e condensa, só faz sentido que se dissipem quando acontece o contrário - ou seja, quando o ar aquece e evapora. Como é que isto acontece? Porque a atmosfera está sempre em movimento, o ar mais seco segue atrás do ar ascendente, de modo que tanto a condensação como a evaporação ocorrem continuamente. Quando a evaporação é maior do que a condensação, a nuvem volta a transformar-se em humidade invisível.