Procesos de condensación y precipitación

Procesos de condensación y precipitación Concepto: Se denomina condensación al proceso físico que consiste en el paso de una sustancia en forma gaseosa a forma líquida. La precipitación es agua caída de las nubes, como lluvia, rocío, nieve, aguanieve y granizo.

Puede existir nubes durante días y días sin que se produzca precipitación, mientras que en otras ocasiones se desarrolla un fuerte chaparrón una hora o dos después de formarse la nube. Esto nos conduce a considerar no sólo la formación de goticas de nubes, sino también los procesos que desencadenan la precipitación.

Núcleos de condensación

Las observaciones ponen de manifiesto que la condensación del vapor de agua en goticas ocurre en una nube sobre ciertas partículas de sustancias que tienen facilidad para absorber el vapor de agua. Estas partículas se llaman núcleos de condensación, y las sustancias que las constituyen, sustancias higroscópicas. Esto quiere decir que las moléculas de vapor de agua no son capaces de unirse en goticas más que cuando pueden hacerlo sobre las sustancias que hemos llamado núcleos. Unas vez que comienza el proceso, el vapor de agua se condensa sobre el agua en estado líquido que ya se ha formado.

Los núcleos más abundantes y que comienzan más rápidamente este proceso son las partículas de sal procedentes del mar y los productos de combustiones que contienen distintos tipos de ácidos, principalmente el nítrico y el sulfúrico. Los núcleos salinos varían en tamaño desde pequeñísimos de media micra (milésima de milímetro), hasta los gigantes de cinco micras. Su número es enorme, y va desde diez a mil por centímetro cúbico. Los núcleos procedentes de combustiones son generalmente más pequeños, y su número son generalmente más pequeños, y su número depende mucho de la actividad industrial. Imaginemos que introducimos un núcleo de sal en un aire con mucho contenido de vapor de agua. Entonces se producirá condensación sobre la sal. Sin embargo, a medida que la gotica crece, la sal se diluye y su efecto va siendo menor. Cuando la gota llega a tener el tamaño de dos micras, la sal está tan diluida que la gota se comporta como si fuera de agua pura. Resulta que el efecto de la sustancia que sirve de núcleo sólo tiene importancia al comenzar el proceso, aunque durante éste es la condición primordial, pues las goticas no se formarían sin núcleos.

Cuando se pone la mano sobre la superficie del agua y se aprieta contra ella, se nota que cuesta algún trabajo penetrarla. Pero una vez que ya esta dentro, se mueve con facilidad, sin sentir apenas resistencia. Ésta es una característica de la superficie del agua: ofrecer cierta resistencia a ser penetrada. Esta resistencia tiene el nombre de tensión de curvatura. Si se piensa en una gotica de agua, se verá que la superficie en contacto con el aire está a todo su alrededor. Ahora, para que la gota crezca, es necesario que el vapor de agua se introduzca a través de la superficie, y esto cuesta trabajo. Por tanto, este efecto se opone al crecimiento de la gotica. Por eso, mientras más pequeño sea la gota, es decir, mientras superficie sea más curva, más difícil será la penetración. Esto se conoce con el nombre de efecto de curvatura. Un balance entre la posibilidad que tienen la gota de crecer por la presencia de un núcleo y el efecto de curvatura, da la posibilidad de creación de las gotas de lluvia.

Proceso de precipitación

Hasta ahora se ha estudiado dos procesos fundamentales causantes de que en las nubes se desarrolle precipitación. Uno es conocido como proceso de los cristales de hielo y el otro como proceso de captura. El primer proceso, se supone que los pequeñísimos cristales de hielo existentes en la atmósfera producto de la disipación de un cirro, sirven como núcleos fundamentales de condensación. Estando presentes estos pedacitos de hielo, las goticas se evaporan y vuelven a condensarse sobre el hielo. El pedacito de hielo crece hasta pesar demasiado par mantenerse flotando. Entonces cae, y al derramarse por el camino, se forma la gota de lluvia. El proceso de captura, se supone que, que habiendo goticas de agua mayores unas que otras y estando todas en movimiento dentro de las nubes, en el choque las más pequeñas se unen a las mayores. Así las gotas van creciendo, hasta que se hacen muy pesadas y caen en forma de lluvia.

Estimulación artificial de la precipitación

Cuando hablamos de los procesos anteriores, dijimos ¨ se supone ¨, porque en realidad no se conoce con exactitud el mecanismo de formación de las gotas de lluvia. Pero por mediciones experimentales y estudios teóricos, se ha llegado a la conclusión de que los mecanismos fundamentales que intervienen en los procesos de precipitación, son los explicados anteriormente. Basándose en esto, se hacen experimentos para acelerar la precipitación dentro de algunas nubes, como los cumulus congestus. Los experimentos consisten en echar dentro de la nube hielo seco u otra sustancia que sirva de núcleo de condensación. Hasta ahora se han obtenido resultados bastante buenos con estos experimentos. Eso nos hace pensar que los procesos descritos pueden muy bien ser los causantes del fenómeno de la precipitación.

Fuentes

• Alvarez Morales, Rosendo. Las nubes y la lluvia, Editorial Gente Nueva, 1988