Lluvia

Ya sabemos que una nube está formada por gran cantidad de pequeñas gotitas de agua. Estas gotas se forman inicialmente sobre partículas microscópicas denominadas "núcleos de condensación" cuyos diámetros varían entre 0.0001 (núcleos de Aitken) y 10 micrómetros (aerosoles gigantes), y sus concentraciones entre 1 y 10 millones de partículas por cm3 (10E6 y 10E7 por cm3). Los núcleos de condensación más pequeños provienen generalmente de procesos de combustión, mientras que los de mayor tamaño corresponden a partículas de sal generadas en el rompimiento de las olas en los océanos o en polvo levantado por el viento.
Para alcanzar el tamaño de una gota de lluvia (del orden de un milímetro) las pequeñas gotitas formadas en el proceso de condensación deben aumentar su masa en más de un millón de veces.
Debe ser además un proceso muy eficiente, puesto que la formación de una nube ocurre en un periodo relativamente breve, inferior a una hora generalmente.


En nubes cálidas con temperatura en su interior es superior a 0°C, el crecimiento de las gotitas que forman la nube hasta que alcanzan el tamaño de una gota de lluvia, se debe a procesos de colisión y de "coalescencia" mediante los cuales las de mayor tamaño chocan con gotitas relativamente más pequeñas, quedando ambas unidas para formar una gota de un tamaño mayor. Para que este proceso sea eficiente se requiere una distribución no homogénea en el tamaño de las gotitas que forman la nube.

En las denominadas nubes frías (cuando su temperatura es inferior a 0°C) el agua coexiste en sus tres fases: como vapor de agua, en forma de pequeñas gotitas de agua líquida sobre-enfriada y como pequeños cristales de hielo. En este caso, el tamaño de los cristales de hielo crece por un proceso equivalente a la condensación pero que involucra un cambio de fase de vapor de agua directamente a la fase sólida. Además, en un proceso similar a la coalescencia los cristales van atrapando pequeñas gotas de agua sobre-enfriada, que se congela en contacto con el cristal.