Nubes estratosféricas polares de ácido nítrico y agua
(Sección 2.6.2)Definición
Nubes estratosféricas constituidas por partículas más pequeñas y menos numerosas que las nubes estratosféricas polares de hielo. Estas nubes existen a temperaturas de hasta 6 °C por encima del punto de hielo y contienen hidratos sólidos o gotitas de solución líquida de ácido nítrico y agua.
Constitución física
Las nubes estratosféricas polares compuestas de agua y ácido nítrico pueden aparecer a temperaturas inferiores a −78 °C aproximadamente. Estas nubes contienen dos tipos de partículas procedentes de la condensación simultánea de ácido nítrico y agua. Las partículas que pueden existir a −78 °C son partículas de trihidrato de ácido nítrico, en las que cada molécula de ácido nítrico se une con tres moléculas de agua; no obstante, al igual que sucede con las nubes troposféricas subfundidas, es posible que el trihidrato de ácido nítrico no se forme a −78 °C debido a una barrera de nucleación. A 3 °C por debajo de la temperatura del trihidrato de ácido nítrico, el ácido nítrico y el agua se condensan simultáneamente en los aerosoles estratosféricos de ácido sulfúrico y forman partículas líquidas subfundidas con respecto al trihidrato de ácido nítrico, por lo que generan gotitas de solución ternaria subfundida. En la formación de gotitas de solución ternaria subfundida no existe barrera de nucleación.
El tamaño de las partículas de trihidrato de ácido nítrico oscila entre 1 μm y 10 μm de diámetro, pero su densidad numérica es muy baja. La densidad numérica de las partículas de la solución ternaria sufundida es mucho más elevada, pero su tamaño es habitualmente inferior a 1 μm. Debido al pequeño tamaño de las partículas de la solución ternaria subfundida y a la baja densidad numérica de las partículas de trihidrato de ácido nítrico, estas nubes estratosféricas polares son mucho más difíciles de observar a simple vista y no muestran los colores brillantes de las nubes estratosféricas polares de hielo. En el pasado se han establecido distintas clasificaciones de los tipos de estas nubes basadas en las diferentes mezclas de trihidrato de ácido nítrico y partículas de solución ternaria subfundida de acuerdo con mediciones lidar, pero lo cierto es que estas mezclas de tipos de partículas forman un amplio espectro.
Las nubes estratosféricas polares de hielo, trihidrato de ácido nítrico y solución ternaria subfundida están relacionadas con la destrucción del ozono estratosférico polar y la formación del “agujero de ozono”. Estas nubes actúan como superficies en las que formas benignas del cloro se transforman en formas más reactivas que destruyen el ozono por catálisis. Por otro lado, la formación de las nubes elimina el ácido nítrico gaseoso de la estratosfera, cuya presencia podría detener la pérdida de ozono al reformar las formas benignas del cloro.
Notas explicativas
Las nubes estratosféricas polares se forman únicamente en regiones situadas en latitudes altas durante el invierno, o cerca del invierno, cuando las temperaturas en la estratosfera baja y media descienden por debajo de −78 °C aproximadamente en el caso del trihidrato de ácido nítrico, −81 °C en el de las nubes estratosféricas polares de solución ternaria subfundida y −85 °C en el de las nubes estratosféricas polares de hielo. El mejor momento para observar estas nubes es antes del amanecer y después de la puesta de sol durante el período de crepúsculo civil, cuando el Sol se encuentra entre 1 grado y 6 grados por debajo del horizonte.
Las nubes estratosféricas polares de trihidrato de ácido nítrico y solución ternaria subfundida son más difusas y no presentan los colores brillantes de las nubes nacaradas. Las nubes estratosféricas polares de ácido nítrico y agua pueden presentarse como un velo delgado de tono amarillento que cubre gran parte del cielo. En este caso pueden confundirse con nubes Cirrostratus o con una capa de calima, pero en el caso de las nubes estratosféricas polares puede apreciarse una estructura horizontal fina cerca del horizonte, y si se encuentran en la estratosfera, es posible observarlas mucho después del ocaso.