Cumulus: As Nuvens com Contornos Definidos

Os cúmulos, ou do latim cúmulos, são nuvens de contornos nítidos, com base aplainada e bem definida, formadas em altitudes baixas. Tipicamente, surgem a partir de correntes de convecção, que levam a umidade da superfície para regiões mais altas da atmosfera, onde formam-se gotículas de água que se condensam. Apresentam-se sob os mais diversos tamanhos, desde pequenos fragmentos esfarrapados, conhecidos como cumulus fractus, até nuvens maiores com forma bem definida, como cumulus humilis e cumulus mediocris, podendo atingir um importante desenvolvimento vertical, como as cumulus congestus, que, por sua vez, podem se transformar em cumulonimbus.

Outros Tipos de Nuvens Cumuliformes

Outros tipos de nuvens podem apresentar formatos cumuliformes similares às nuvens cúmulos, em diversos níveis de altitude, como os estrato-cúmulos em altitudes médias e os cirro-cúmulos em grandes altitudes. Nuvens com formatos de cúmulos foram detectadas também em outros planetas do Sistema Solar, geralmente associadas a correntes convectivas ascendentes.

Formação dos Cúmulos

As nuvens cúmulos se formam a partir da convecção atmosférica, quando o ar aquecido na superfície sobe. À medida que ganha altitude, a temperatura cai (de acordo com o gradiente adiabático), fazendo com que a umidade relativa do ar cresça. Ao atingir a altitude determinada, a umidade relativa chega a cem por cento, e a fase "adiabática úmida" se inicia. Como a umidade do ar chega ao máximo, a água se condensa, liberando calor latente, que aquece o ar e favorece ainda mais o processo de convecção.

Nesta fase, o vapor de água se condensa ao redor de vários núcleos de condensação presentes, formando uma nuvem cúmulos. Isto cria seu formato característico, com uma base achatada e um aspecto macio e bem definido. O tamanho da nuvem depende do gradiente de temperatura atmosférica, bem como da existência de certas condições especiais, como a inversão térmica. Durante a convecção, o ar circundante é carregado junto com a corrente ascendente, aumentando a massa total de ar deslocada para as camadas superiores atmosféricas.

A chuva forma-se numa nuvem cúmulos a partir de dois estágios. O primeiro ocorre quando pequenas gotículas coalescem em vários núcleos de condensação. A tensão superficial nas gotículas de água cria uma pressão fundamental, elevando a pressão de vapor. Esta pressão maior faz com que as gotículas evaporem e o vapor posteriormente seja incorporado em gotículas maiores. Com o tamanho extremamente reduzido das gotículas de água, este processo se torna insignificante quando as gotículas maiores atingem de 20 a 30 micrômetros, quando uma segunda etapa do processo se inicia. Nesta fase de acreção, a gota de chuva começa a cair, e outras gotas colidem e se incorporam a ela, formando gotas maiores, de acordo com uma relação matemática que prediz que o raio da gotícula cresceria indefinidamente em um intervalo de tempo finito.