Reducción de la visibilidad por polvo o arena

El viento puede levantar del suelo polvo o arena que pueden ser arrastrados hacia zonas altas. La altura que pueden alcanzar estas partículas depende de sus dimensiones y de las condiciones meteorológicas.

Cuando se reduce la visibilidad, menos de un kilómetro, el fenómeno se denomina, según el caso, tempestad de arena o tempestad de polvo. Una tempestad de arena está formada por partículas de arena bastante grandes que son demasiado pesadas para ser elevadas a mayor altura. Los granos de arena se elevan raramente por encima de 20 m o 30 m y no son arrastrados muy lejos de su lugar de origen.

Las tempestades de polvo están formadas por minúsculas partículas de polvo fino que, ocasionalmente, pueden ser transportadas a muchos kilómetros por encima de la superficie terrestre. Se necesita que haya un determinado número de condiciones favorables para que el polvo pueda ser arrastrado de esta manera y permanezca en suspensión en el aire.

Ante todo es necesario que el suelo esté seco y polvoriento. Se necesita también que el viento alcance al menos una velocidad moderada para que pueda desplazar el polvo. Finalmente, el aire debe ser inestable para que se produzcan movimientos verticales suficientes. Cuando la atmósfera es estable, la turbulencia creada por el viento está amortiguada y el polvo no se eleva sino algunos metros.

Las tempestades de polvo pueden ser duraderas y extensas o, por el contrario, producirse solamente en sitios asociados con ráfagas de pequeña importancia. A veces, se las observa cuando, siendo débil o nula la nubosidad, el suelo está sobre-calentado por el sol y en sus proximidades se establece un gradiente vertical muy elevado de temperatura.

El tipo más corriente de tempestad de polvo resulta de vientos fuertes que efectúan un largo recorrido sobre el desierto. Cuando la atmósfera es inestable estas tempestades de polvo pueden durar varias horas. Entonces la visibilidad puede estar reducida a algunos centenares de metros o, incluso, excepcionalmente, a algunas metros. Pueden persistir durante la noche, pero entonces son generalmente menos activas en razón de la disminución del gradiente vertical de temperatura.

Las pequeñas partículas de polvo arrastradas por las tempestades de polvo de diversos tipos se difunden progresivamente en toda la atmósfera. Algunas de estas partículas son demasiado pequeñas para caer por gravedad con una velocidad apreciable. Las masas de aire de origen desértico presentan un aspecto brumoso durante largo tiempo y no se tornan claras sino por acción de la lluvia o de la nieve a miles de kilómetros del lugar de origen del polvo.

Reducción a la visibilidad por los humos

Se provoca frecuentemente uno neblina densa por el humo procedente de hogares industriales o domésticos. Las partículas mayores de estos humos tienden a depositarse, pero una importante parte de partículas más finamente divididas tiende a permanecer en suspensión en el aire. Las dimensiones de estas pequeñas partículas son generalmente comparables a las gotitas de agua de las neblinas o nieblas.

La combustión de la mayor parte de las sustancias proporciona minúsculas partículas de carbono. Este carbono contenido en los humos es la causa de las neblinas negras que caracterizan las ciudades industriales importantes. El carbono y la madera, al quemarse, proporcionan diversas sustancias alquitraneras que, al mezclarse con el carbono, constituyen el hollín.

Cuando existe una inversión de temperatura que frena los movimientos verticales, el humo permanece confinado en las capas inferiores de la atmósfera. Si la humedad es elevada y el viento débil, puede igualmente producirse niebla y su combinación con el humo puede reducir extraordinariamente la visibilidad. Se da el nombre de "smog" (combinación en una sola palabra de los términos ingleses "smoke", humo y "fog", niebla) a esta mezcla que puede perjudicar considerablemente la circulación por 'carretera y ferrocarril y que plantea graves problemas a la aviación y a la navegación.

Además de su efecto sobre la visibilidad, el smog es a menudo una amenaza para la salud de los habitantes de numerosas ciudades. Algunos de los productos de la combustión pueden ser tóxicos.

Niebla y neblina

La niebla está generalmente formada por gotitas de agua; pero, en determinadas circunstancias, puede contener cristales de hielo. Se pueden observar "nieblas heladas" en latitudes altas cuando la temperatura es inferior a -20° C, a condición de que el viento sea débil y que la situación sea favorable. En los terrenos elevados, puede considerarse la niebla como una nube al nivel del suelo. Puede ser uno de los tipos de nubes que se forman por ascendencia adiabática.

Sin embargo, en general, la condensación tiene lugar preferentemente por la presencia de una superficie fría subyacente. En este caso, se producen dos tipos distintos de niebla:

A) niebla de radiación, que resulta del enfriamiento del suelo par la radiación nocturna;

B) niebla de advección, provocada por la advección del aire, relativamente cálido, sobre una superficie fría.

Las nieblas de radiación se producen durante una noche despejada. El suelo se enfría por radiación y el aire que está en su contacto se enfría por conducción. Sin embargo, debido a que el aire es mal conductor del calor, el enfriamiento puede limitarse a algunos centímetros de aire sobre el suelo. En estas condiciones puede formarse rocío o escarcha blanca sobre el suelo que está más frío, lo que disminuye el vapor de agua del aire.

No obstante, por poca turbulencia que haya, producirá una mezcla de aire de esta forma, el enfriamiento puede propagarse hasta un espesor mayor. Si la turbulencia es suficiente, pueden formarse stratus.

Con una turbulencia moderada, causada por viento débil, se puede formar niebla. Las condiciones para la formación de niebla son bastante reducidas y a causa de situaciones locales particulares, la niebla se forma más fácilmente en determinados lugares. De una manera general, las condiciones necesarios para la formación de niebla de radiación son: punto de rocío bastante elevado, enfriamiento suficiente durante la noche y ligera turbulencia.

La niebla de advección se forma cuando se desplaza aire hacia regiones oceánicas o terrestres más frías, siendo la temperatura de la superficie inferior al punto de rocío del aire en movimiento. Sobre tierra, el enfriamiento por radiación intensifica los efectos de la advección cuando el aire cálido y húmedo procede del mar. Es lo que podría llamarse niebla de radiación y de advección.

Igualmente la advección es la causa de la formación de nieblas en formo de humaredas en la superficie del mar. No obstante, en este caso el aire frío conducido por advección sobre una superficie de agua más cálida proporciona por evaporación el vapor de agua. El efecto es similar al que se produce en invierno sobre el agua caliente de una bañera.

Esta forma de niebla no implica ningún enfriamiento del aire; por el contrario, experimenta un determinado calentamiento. La niebla resulta de una adición de vapor de agua al aire frío no saturado. Estas nieblas no se producen sino sobre superficies acuáticas en la proximidad de focos de aire frío tales como tierras cubiertas de nieve o bancos de hielo en los mares polares.

Los diversos tipos de nieblas estudiados anteriormente podrían ser considerados como nieblas de masas de aire, ya que resultan del enfriamiento en el interior de una extensa masa de aire más o menos uniforme.

Por el contrario, una niebla frontal resulta de la interacción de dos masas de aire. Puede producirse de dos maneras: una de ellas es consecuencia del descenso de la base de las nubes hasta el suelo, tras el paso de un frente, con más frecuencia sobre las colinas o en montaña que en el llano.

Otro tipo de niebla frontal se origina de la saturación del aire por una lluvia continua. Se puede alcanzar así el punto de rocío sin que el aire de las capas bajas se enfríe. Estas condiciones pueden realizarse en el aire frío antes del paso de un frente cálido. Las nieblas prefrontales asociadas a los frentes cálidos pueden ser muy extensas.

Las nieblas reducen considerablemente la visibilidad y cambian uniformemente todos los colores del espectro de la luz visible. Los procesos físicos que provocan la niebla pueden igualmente producir neblina. En meteorología se considera que se trata de niebla y no de neblina cuando la visibilidad es inferior a 1 km. 

La mayor parte de las nieblas se disipan por turbulencia o por calentamiento. Aunque la turbulencia sea necesaria paro su formación, un aumento de la misma puede disiparlas: el aire más cálido y más seco se mezclo con la niebla y las partículas que la forman se evaporan.

La radiación solar es absorbida por el suelo (y ligeramente por la niebla). El suelo a su vez calienta el aire con el que está en contacto y las partículas que forma la niebla se evaporan.

Sin embargo, es preciso recordar que la superficie superior de la niebla es similar a la de las nubes. Por consiguiente, refleja uno parte de la radiación solar incidente, por lo que reduce la cantidad que llega al suelo. El calentamiento del suelo es entonces bastante inferior a lo que sería con cielo despejado y sin niebla. La niebla tiende, pues, con su sola presencia, a protegerse de su disipación a causa del calentamiento por radiación solar.

Factores que influyen en la visibilidad

Los principales factores que influyen en la visibilidad meteorológica son los siguientes:

A)	Las precipitaciones;
B)	La niebla y la neblina;
C)	Los raciones arrastrados por el viento;
D)	Las partículas oleaginosos;
E)	El humo;
F)	El polvo y la arena;
G)	Lo sal.

Definición de la visibilidad diurna

Para las observaciones hechas durante el día, se define la visibilidad meteorológica como la mayor distancia a que puede ser visto e identificado un objeto negro de dimensiones apropiadas, en el horizonte, sobre el cielo. El objeto debe tener dimensiones angulares de 0,5 grados por lo menos, horizontal y verticalmente, sin sobrepasar, en ningún caso, 5 grados en el sentido horizontal.

Se puede medir una dimensión angular de 0,5 grados con ayuda de una tarjeta perforada con un agujero de 7,5 mm sostenida en el extremo del brazo. El objeto utilizado para determinar la visibilidad debe llenar el orificio.

En una determinada medida, la identificación de un objeto depende del conocimiento, por parte del observador, del paisaje circundante. Hay que insistir en que la definición de visibilidad pide que el observador conozca la forma del objetó se destaca sobre el cielo en el horizonte. No se le exige que sea capaz de identificar los detalles.

La definición dada anteriormente no es utilizable por la noche. La visibilidad nocturna se define como la mayor distancia a que el objeto negro de dimensiones apropiadas antes citadas podría ser visto e identificado si la iluminación general se aumentase hasta alcanzar la intensidad normal de la luz diurna.

En la práctica, los objetos de referencia que más interesan para determinar la visibilidad nocturna son los focos luminosos no concentrados, de intensidad moderada, situados a distancias conocidas. Igualmente se pueden utilizar siluetas de colinas y de montañas que destacan sobre el cielo.

Percibir luces durante la noche es más difícil que observar objetos sobre el cielo en el horizonte. La posibilidad de distinguir luces débiles depende de la intensidad de la luz en la proximidad del observador. Cuando se sale de una habitación brillantemente iluminada, se debe esperar casi media hora para que los ojos se acostumbren completamente al ambiente. Por ello es deseable que, de noche, la observación de la visibilidad se haga al final, después de las demás observaciones realizadas en el exterior.

En un medio oscuro, una luz débil se puede percibir con más facilidad cuando el observador no mira directamente la luz o cuando varía la dirección de su mirada.

El color de la luz influye igualmente en su percepción. Si la claridad ambiente es débil, una luz violeta es más difícil de identificar que una roja.

En la práctica se puede comparar la visibilidad diurna a la de los focos luminosos durante la noche, de dos maneras:

A) por la mayor distancia a la que se puede percibir una luz de intensidad igual a 100 bujías;

B) por la intensidad de un foco luminoso justamente visible y situado a una distancia determinada.

Se han trazado tablas que utilizan estas relaciones para permitir evaluar la visibilidad durante las observaciones nocturnas.