El punto de rocío

¿Os habíais dado cuenta de que las nubes suelen ser planas por abajo? ¿Por qué sólo en invierno se empañan los cristales del coche, de las gafas y de las lentes de la cámara de fotos? Hoy me ha salido mi faceta de meteorólogo y os voy a contar alguna curiosidad del llamado punto de rocío (dew point en inglés).

Empecemos explicando por qué se forman las nubes. Básicamente, una nube es vapor de agua, o lo que es lo mismo, pequeñas partículas de agua líquida en suspensión. El agua se mantiene líquida porque el aire está saturado de humedad (que esa sí que es agua en estado gaseoso), cuando no acepta más agua, ésta se condensa. La cantidad de agua en estado gaseoso que admite el aire depende fundamentalmente de su temperatura: a menor temperatura, menor cantidad de agua admite. Por eso las nubes están arriba, donde el aire es más frío; y por eso la niebla se forma por las mañanas en las llanuras de Castilla, porque como el Sol no suele estar presente durante la noche (y la Luna no calienta lo suficiente), el terreno se enfría y por tanto también el aire a su alrededor, condensando la humedad que ya no puede soportar en estado gaseoso en forma de niebla y de pequeñas gotitas de agua que llamamos rocío.

De ahí viene el nombre de punto de rocío, aunque también se llama temperatura de rocío porque podríamos definirlo como la temperatura lo suficientemente baja como para que la masa de aire actual alcance el nivel de saturación de agua en estado gaseoso.

Pongamos un par de ejemplos, si la temperatura actual es 25º y el punto de rocío está a 24º, quiere decir que basta con que baje un grado la temperatura para tener al aire completamente saturado. También podemos decir que la humedad relativa del aire es alta. Por otra parte, si estamos a 30º y el punto de rocío está a 4º, quiere decir que habría que bajar un montón la temperatura del aire para conseguir saturarlo de agua, o lo que es lo mismo, que el aire es seco. Visto de otra forma, la temperatura de rocío y la humedad relativa indican lo mismo: cuánto de saturado está el aire de agua. De hecho hay una sencilla gráfica que muestra la relación entre las tres magnitudes humedad relativa, temperatura del aire y punto de rocío:

El punto de rocío es útil en metereología para saber a qué altura están las nubes, puesto que conociendo cuánto cae la temperatura a medida que subimos (supongamos que es , 6.5º por cada 1 km de altura), llegará un momento en que alcanzaremos el punto derocío y por tanto el agua en el aire se condensará. Es por ello que normalmente las nubes son planas por su lado inferior y se suele referir a dicha altura como techo de nubes, ya que parece un techo blanco formado por las nubes. Con el ejemplo anterior de una temperatura en la superficie de 30º y un punto de rocío de 4º, el techo de nubes estará a (30-4)/6.5 = 4 km de altura.

Otro ejemplo en que se puede ver esta condensación es en invierno, cuando en nuestras casas (o en el coche) estamos calentitos y fuera hace frío. El aire caliente y húmedo (por la transpiración de nuestra piel) entra en contacto con el cristal de las ventanas, que transmite el frío del exterior, enfriando una pequeña capa de aire que condensa la humedad donde mejor le viene: empañando el mismo cristal. Lo mismo he llegado a ver poniendo a tope el aire acondicionado en un clima tropical: las ventanas se empañan por fuera, pero sólo las que están a la sombra, ya que las que están al Sol se mantienen calientes por la radiación solar directa. Y muchos más ejemplos que existen en la vida diaria: en verano, sobre todo en la costa (aire húmedo), cuando echamos en un vaso una bebida fría, que enfría el cristal y condensa por la parte de fuera la humedad del ambiente; en invierno, cuando pasamos del frío exterior a algún interior con calefación se empañan las lentes de la cámara de fotos o de las gafas por el mismo motivo.Más de lo mismo cuando tomamos una ducha de agua caliente, o el por qué se empañan más fácilmente las gafas de bucear buscando tesoros en una poza de agua fría de las montañas que mirando pececitos de colores en los cálidos océanos tropicales.

¿Y por qué soplamos sobre las superficies para quitar este empañamiento? Al soplar hacemos circular el aire, por una parte no dejamos que se enfríe del todo porque está en movimiento y por otra parte vamos reemplazando el aire frío casi-saturado con aire aún sin saturar que puede aún absorber humedad.

Aún más, cuando hace demasiado frío y la temperatura baja de 0º, la condensación se produce en forma preciosas estructuras de hielo que llamamos escarcha. Cuando estuve en Corea, con temperaturas exteriores de -20ºC, se producía escarcha hasta en el interior de los cristales de los autobuses, eso sí, sólo si estaban abarrotados de gente transpirando que humedecían el aire del interior. Es el mismo motivo de que a menudo se forme hielo en el interior del congelador porque, cada vez que lo abrimos, estamos introduciendo aire más caliente (si no, no haría falta tener un congelador) con una cantidad de humedad tal que su temperatura de rocío muy posiblemente sea superior a la de la temperatura del helado que hemos ido a buscar.

Y ya que estoy hablando de humedades y condensaciones, podría seguir hablando de por qué el aire acondicionado no sólo enfría, sino que además seca y suelta un chorrito de agua por la parte de atrás, pero mejor lo dejo y no sigo escribiendo porque eso supondría salirse de los procesos isobáricos que os he descrito en el resto del texto (es decir, suponiendo la presión constante) e irse por los cerros de Úbeda contando historias termodinámicas que darían para un blog entero. Así pues, aquí os dejo un bonito enlace a la Wikipedia para que siga leyendo el que esté interesado en las propiedades de mezclas de gas y vapor: psychrometrics (en inglés, lo siento, el artículo en español es un poco pobre).

[Ahora que ya acabo os confesaré algo: yo no quería escribir un post del punto de rocío, sino que quería escribir un post acerca de por qué los japoneses usan humidificadores en invierno. De hecho lo había empezado y cuando me he querido dar cuenta me había enrollado tanto con la explicación del punto de rocío que he decidido separarlo en un post aparte. El post del clima de Japón vendrá después.]