La lluvia
La lluvia se define como una precipitación que alcanza el suelo en forma líquida. En principio, la lluvia se forma en una nube en forma de gota o cristales de hielo. Cuando adquieren suficiente tamaño caen de la nube por efecto de la gravedad, y si son cristales de hielo se deshacen camino al suelo.
A veces, las gotículas de agua o los cristales de hielo caen de la nube pero se evaporan a medio camino sin llegar a tocar tierra. Esto crea un efecto visual en forma de cortina que cuelga de la base de la nube que se conoce como virga y ocurre cuando hay una capa gruesa de aire seco o una más fina de aire extremadamente seco por debajo de la nube.
En cambio la lluvia que sí llega al suelo puede clasificarse de diferente manera. Para usos profesionales, la precipitación líquida se clasifica según el tamaño de las gotas y la visibilidad asociada, en el caso de la fotografía que encabeza esta reseña, muestra la precipitación liquida avanzando por el paisaje como una gran cortina.
Las gotas de lluvia no son todas iguales. Dependiendo del tipo de nube de la que se descuelguen y de las condiciones atmosféricas del momento, tal como el viento o las corrientes de aire, tendremos gotas de distinto tamaño y con velocidades de descenso muy variadas. ¿Cómo se ha podido calcular este dato tan difícil?
Estudiando las gotas de lluvia
El físico alemán Philipp Lenard, ganador del Premio Nobel de física en 1905 por su trabajo con los rayos catódicos, empezó a estudiar las gotas de lluvia en 1898. Sus resultados fueron publicados en 1904 con el trabajo titulado Über Regen (sobre la lluvia) en la revista alemana Meteorologische Zeitschrift (Diario Meteorológico).
Para obtener el mayor número de datos posibles sobre las gotas de lluvia, el científico construyó un túnel de viento vertical en el que se podía cambiar la velocidad ascendente del flujo de aire para simular las corrientes reales presentes en la atmósfera. Las gotas se soltaban desde la parte superior y el viento, que venía desde abajo, las dejaba suspendidas en el aire un instante. Así, podía ver cómo las fuerzas aerodinámicas actuaban sobre las gotas de agua y cómo cambiaba su comportamiento.
Explicación de la clasificación en un interesante video..!
Las gotas de agua no son siempre esféricas
Las conclusiones de Lenard fueron sorprendentes. Se dio cuenta de que las gotas de lluvia de hasta 2 mm de diámetro presentaban una forma esférica durante su caída. Es la forma que todos nos imaginamos y dibujaríamos con lápiz y papel.
En cambio, observó que las gotas más grandes de ese tamaño se deformaban durante su caída, adquiriendo una forma parecida a la de una hamburguesa. Es decir, una gota achatada. Fue la primera persona que pudo comprobarlo. Además, pudo ver cómo las gotas más grandes de 5,5 mm se rompían y se separaban en más gotas pequeñas a medida que iban cayendo.
Los resultados
El físico alemán llegó a la conclusión de que las gotas de agua, cuanto más grandes, a mayor velocidad se precipitaban. Pero las gotas de un tamaño superior a los 4,5 mm ya nunca superaban la velocidad máxima de 28,8 km/h. Esa es la velocidad máxima que según Lenard podía alcanzar cualquier gota de lluvia.
Dependiendo del tamaño, siempre hay un momento a partir del cual la gota de lluvia no puede aumentar su velocidad de caída. En este punto el rozamiento con el aire se iguala con su peso y cae a velocidad constante. Esta velocidad se denomina velocidad terminal.
Posteriormente han salido a la luz más estudios sobre la velocidad de las gotas de agua. Son muy dispares, pero para hacernos una idea aproximada, proponen velocidades de hasta 14 km/h en las gotas más pequeñas hasta los 35-40 km en las más grandes, de:
José Miguel Viñas en su artículo publicado en Heraldo de Aragón.
