As previsões meteorológicas modernas dependem de complexos simuladores de computador. Esses simuladores usam todas as equações físicas que descrevem a atmosfera, incluindo o movimento do ar, o calor do sol, e a formação de nuvens e chuva.

Melhorias incrementais nas previsões ao longo do tempo significam que as previsões meteorológicas modernas de cinco dias são tão hábeis quanto as previsões de três dias o eram há 20 anos.

Mas você não precisa de um supercomputador para prever como o clima acima de sua cabeça provavelmente mudará nas próximas horas - isso é conhecido em várias culturas há milênios. Ao ficar de olho nos céus acima de você, e saber um pouco sobre como as nuvens se formam, você pode prever se a chuva está a caminho.

E além do mais, um pouco de compreensão da física por trás da formação de nuvens destaca a complexidade da atmosfera, e esclarece por que prever o tempo além de alguns dias é um problema tão desafiador.

Então, aqui estão seis nuvens para ficar de olho, e como eles podem ajudá-lo a entender o clima.

1. Cumulus

Nuvens se formam quando o ar esfria até o ponto de orvalho, a temperatura na qual o ar não consegue mais reter todo o vapor de água. Nesta temperatura, o vapor de água se condensa para formar gotículas de água líquida, que observamos como uma nuvem. Para que esse processo aconteça, exigimos que o ar seja forçado a subir na atmosfera, ou para que o ar úmido entre em contato com uma superfície fria.

Num dia de sol, a radiação do sol aquece a terra, que por sua vez aquece o ar logo acima dele. Este ar aquecido sobe por convecção e forma Cumulus. Essas nuvens de "bom tempo" parecem algodão. Se você olhar para um céu cheio de cúmulos, você pode notar que eles têm bases planas, que todos estão no mesmo nível. Nesta altura, o ar do nível do solo esfriou até o ponto de orvalho. Nuvens cumulus geralmente não chovem - o tempo está bom.

2. Cumulonimbus

Enquanto pequenos cúmulos não chovem, se você notar Cumulus ficando maior e se estendendo mais alto na atmosfera, é um sinal de que a chuva intensa está a caminho. Isso é comum no verão, com Cúmulos matinais desenvolvendo-se em nuvens cúmulos (trovoadas) profundas à tarde.

Perto do solo, Cumulonimbus são bem definidos, mas mais acima eles começam a parecer tênues nas bordas. Esta transição indica que a nuvem não é mais feita de gotículas de água, mas cristais de gelo. Quando rajadas de vento sopram gotas de água para fora da nuvem, eles evaporam rapidamente no ambiente mais seco, dando às nuvens de água uma borda muito afiada. Por outro lado, cristais de gelo carregados para fora da nuvem não evaporam rapidamente, dando uma aparência rala.

Os cúmulos nimbos costumam ter a parte superior achatada. Dentro do Cumulonimbus, o ar quente sobe por convecção. Ao fazer isso, ele esfria gradualmente até atingir a mesma temperatura da atmosfera ao redor. Neste nível, o ar não flutua mais, portanto não pode subir mais. Em vez disso, ele se espalha, formando uma forma característica de bigorna.

3. Cirrus

Cirrus se forma muito alto na atmosfera. Eles são finos, sendo composto inteiramente de cristais de gelo caindo pela atmosfera. Se os Cirrus forem carregados horizontalmente por ventos que se movem em velocidades diferentes, eles assumem uma forma característica em forma de gancho. Apenas em altitudes ou latitudes muito altas o Cirrus produz chuva ao nível do solo.

Mas se você notar que o Cirrus começa a cobrir mais o céu, e fica mais baixo e mais espesso, esta é uma boa indicação de que uma frente calorosa está se aproximando. Em uma frente calorosa, uma massa de ar quente e uma fria se encontram. O ar quente mais leve é ​​forçado a subir sobre a massa de ar frio, levando à formação de nuvens. As nuvens baixas indicam que a frente está se aproximando, dando um período de chuva nas próximas 12 horas.

4. Stratus

Stratus é uma camada de nuvens baixas e contínuas que cobre o céu. Stratus se forma ao se elevar suavemente o ar, ou por um vento suave trazendo ar úmido sobre a superfície fria da terra ou do mar. A nuvem Stratus é fina, então, embora as condições possam parecer sombrias, chuva é improvável, e no máximo será uma garoa leve. Stratus é idêntico ao nevoeiro, então, se você já andou nas montanhas em um dia de nevoeiro, você tem andado nas nuvens.

5. Lenticular

Nossos dois últimos tipos de nuvem não ajudarão você a prever o clima que se aproxima, mas dão um vislumbre dos movimentos extraordinariamente complicados da atmosfera. Suave, Nuvens lenticulares em forma de lente se formam à medida que o ar é soprado para cima e sobre uma cadeia de montanhas.

Depois de passar a montanha, o ar volta ao nível anterior. Enquanto afunda, ele aquece e a nuvem evapora. Mas pode ultrapassar, Nesse caso, a massa de ar balança para trás, permitindo que outra nuvem lenticular se forme. Isso pode levar a uma série de nuvens, estendendo-se um pouco além da cordilheira. A interação do vento com montanhas e outras características da superfície é um dos muitos detalhes que devem ser representados em simuladores de computador para obter previsões precisas do tempo.

6. Kelvin-Helmholtz

E por fim, meu favorito pessoal. O Kelvin-Helmholtzcloud se assemelha a uma onda do mar quebrando. Quando as massas de ar em diferentes alturas se movem horizontalmente com velocidades diferentes, a situação se torna instável. A fronteira entre as massas de ar começa a ondular, eventualmente formando ondas maiores.

Nuvens Kelvin-Helmholtz são raras - a única vez que vi uma foi na Jutlândia, oeste da Dinamarca - porque só podemos ver esse processo ocorrendo na atmosfera se a massa de ar inferior contiver uma nuvem. A nuvem pode então rastrear as ondas quebrando, revelando a complexidade dos movimentos invisíveis acima de nossas cabeças.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.