Caroline Muller ve las nubes de forma diferente a la mayoría de las personas. Mientras que otros ven esponjosos malvaviscos, algodón de azúcar u objetos grises y tormentosos que se ciernen sobre sus cabezas, Muller ve fluidos que fluyen por el cielo.

Visualiza cómo el aire sube y baja, se calienta y se enfría, gira y se arremolina para formar nubes y crear tormentas. Pero la urgencia con la que Muller, científica climática del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria, en Klosterneuburg, considera estos enigmas atmosféricos ha aumentado en los últimos años.

A medida que nuestro planeta se sofoca con el calentamiento global, las tormentas se vuelven más intensas, a veces descargando dos o incluso tres veces más lluvia de la esperada. Tal fue el caso en Bahía Blanca, Argentina, en marzo de 2025: casi la mitad de la precipitación media anual de la ciudad cayó en menos de 12 horas, provocando inundaciones mortales.Los científicos atmosféricos llevan mucho tiempo utilizando simulaciones por computadora para estudiar cómo la dinámica del aire y la humedad puede producir diferentes tipos de tormentas.

No obstante, los modelos existentes no habían explicado completamente la aparición de estas tormentas más intensas. Una teoría de hace aproximadamente 200 años describe cómo el aire más cálido retiene más humedad que el aire más frío: un 7 % adicional por cada grado Celsius de calentamiento.

Pero en los modelos y las observaciones meteorológicas, los científicos climáticos han observado precipitaciones que superan con creces este aumento previsto. Y esas tormentas pueden provocar graves inundaciones cuando las lluvias torrenciales caen sobre suelos ya saturados o siguen a olas de calor húmedas.Las nubes, y la forma en que se agrupan, podrían ayudar a explicar lo que está sucediendo.Un creciente número de investigaciones, iniciadas por Muller hace más de una década, está revelando varios procesos a pequeña escala que los modelos climáticos habían pasado por alto anteriormente.

Estos procesos influyen en la forma en que las nubes se forman, se agrupan y persisten, de manera que pueden amplificar las fuertes lluvias y alimentar tormentas más grandes y duraderas. Al comprender mejor las nubes, los investigadores esperan mejorar sus predicciones de lluvias extremas, especialmente en los trópicos, donde se producen algunas de las tormentas eléctricas más feroces y donde las proyecciones de precipitaciones futuras son más inciertas.Primeras pistas sobre la agrupación de nubesTodas las nubes se forman en aire húmedo y ascendente.

Una montaña puede impulsar el aire hacia arriba, al igual que un frente frío. Las nubes también pueden formarse a través de un proceso conocido como convección: el vuelco del aire en la atmósfera que comienza cuando la luz solar, la tierra cálida o el agua templada calientan el aire desde abajo.

A medida que el aire cálido asciende, se enfría y condensa el vapor de agua que transportaba hacia arriba en gotas de lluvia. Este proceso de condensación también libera calor, lo que alimenta las tormentas turbulentas.Para intentar resolver este problema, Muller y otros científicos con ideas afines recurrieron a simulaciones más sencillas del clima de la Tierra que son capaces de modelar la convección.

En estos mundos artificiales, cada uno con la forma de una caja poco profunda, normalmente de unos cientos de kilómetros de ancho y decenas de kilómetros de profundidad, los investigadores jugaron con réplicas de atmósferas para ver si podían averiguar cómo se comportaban las nubes en diferentes condiciones.Curiosamente, cuando los investigadores ejecutaron estos modelos, las nubes se agruparon espontáneamente, a pesar de que los modelos no tenían ninguna de las características que suelen empujar a las nubes a agruparse: ni montañas, ni viento, ni rotación terrestre, ni variaciones estacionales en la luz solar. En 2012, Muller descubrió una primera pista: un proceso conocido como enfriamiento radiativo.

Un estudio de seguimiento realizado en 2018 demostró que, en estas simulaciones, el enfriamiento radiativo aceleraba la formación de ciclones tropicales. Una vez que los científicos comenzaron a observar no solo el exterior de las nubes, sino también su parte inferior y sus bordes, descubrieron otros procesos a pequeña escala que ayudan a explicar por qué las nubes se agrupan.

Hernández Deckers ha estado estudiando uno de estos procesos, denominado arrastre —que consiste en la turbulenta mezcla de aire en los bordes de las nubes—. La mayoría de los modelos climáticos representan las nubes como una columna constante de aire ascendente, pero en realidad “las nubes son como una coliflor”, afirma. “Hay mucha turbulencia y hay burbujas [de aire] dentro de las nubes”.

Esta mezcla en los bordes afecta a la evolución de las nubes y al desarrollo de las tormentas eléctricas; puede debilitar o fortalecer las tormentas de diversas maneras, pero, al igual que el enfriamiento radiativo, favorece a que más nubes se formen en grupos en regiones que ya son húmedas.Sobrealimentación de las lluvias intensasHay otros procesos microscópicos que tienen lugar dentro de las nubes y que afectan a las precipitaciones extremas, especialmente en escalas de tiempo más cortas. La humedad es importante: las gotas condensadas que caen a través del aire húmedo y nublado no se evaporan tanto en su descenso, por lo que cae más agua al suelo.

La temperatura también es importante: cuando las nubes se forman en atmósferas más cálidas, producen menos nieve y más lluvia. Dado que las gotas de lluvia caen más rápido que los copos de nieve, se evaporan menos en su descenso —produciendo, nuevamente, más lluvia—.La agrupación de nubes se suma a este efecto al mantener unido el aire cálido y húmedo, por lo que caen más gotas de lluvia.

Un estudio realizado por Muller y sus colaboradores descubrió que las nubes agrupadas intensifican las lluvias extremas de corta duración entre un 30 % y un 70 %, en gran parte porque las gotas de lluvia se evaporan menos dentro de las nubes empapadas.El futuro de las lluvias extremasLos científicos que estudian la agrupación de las nubes quieren saber cómo cambiará ese comportamiento a medida que el planeta se calienta —y qué significará eso para la incidencia de lluvias torrenciales e inundaciones—.Los científicos están empezando a intentar conciliar algunas de estas inconsistencias utilizando potentes simulaciones por computadora denominadas modelos globales de resolución de tormentas. Estos modelos pueden captar las estructuras finas de las nubes, las tormentas eléctricas y los ciclones, al tiempo que simulan el clima global. “Este artículo apareció originalmente en Knowable en español , una publicación sin ánimo de lucro dedicada a poner el conocimiento científico al alcance de todos.

Suscríbase al boletín de Knowable en español”.