Inestabilidad de Kelvin-Helmholtz, vista desde un avión, sobre el sur de Misuri (USA), hace unos días. Fuente: Servicio Meteorológico Nacional – Centro Meteorológico para la Aviación, USA.

La inestabilidad de Kelvin-Helmholtz es un espectacular y fotogénico fenómeno meteorológico por el cual surgen nubes en el cielo semejantes a las olas de un océano.

Estos días han aparecido en diferentes puntos del Planeta, han sido fotografiados por aficionados a la meteorología y por eso aprovechamos para que contaros en esta entrada te vamos  en qué consiste este fenómeno para comprender cómo se forman estas curiosas ondas en el cielo.

Los descubridores

La inestabilidad KelvinHelmholtz debe su nombre a sus descubridores: Lord Kelvin y Hermann von Helmholtz, quienes desarrollaron a finales del siglo XIX una teoría para explicar el origen de la energía solar.

Posteriormente, se observó que dicho mecanismo era extrapolable a otros procesos atmosféricos o espaciales. De hecho se ha estudiado la inestabilidad KH en distintos entornos astrofísicos y geofísicos en los cuales interaccionan distintos fluidos o flujos de plasma.

¿Cuándo se producen estas ondas en la atmósfera terrestre?

Estas ondas tan peculiares tienen lugar en la atmósfera terrestre cuando existe cizalladura de velocidad vertical del viento a lo largo de la frontera que divide dos capas de diferente densidad en un flujo inicialmente estratificado y estale.

La probabilidad de que se produzca inestabilidad KH se estima gracias al número de Richardson: si R > 0,25, la estabilidad inicial puede romperse, ya que la diferencia de velocidad entre las dos capas llega a superar el umbral para las condiciones de estabilidad y empiezan a producirse estas ondas.

Lo habitual, es que la capa superior sea más estable que la inferior.

¿Cómo tiene lugar la Inestabilidad de Kelvin Helmholtz?

Es un fenómeno asociado a la dinámica de fluidos. Aplicado a la atmósfera, cuando tenemos dos flujos de viento en sentidos opuestos y paralelos, en dos niveles atmosféricos próximos, moviéndose a distintas velocidades y con densidades diferentes, se forman nubes dispuestas a modo de olas.

Formación de la Inestabilidad de Kelvin-Helmholtz en un dispositivo que contiene dos fluidos con diferente color y densidades.

Este vídeo muestra en qué consiste este fenómeno, pero utilizando dos fluidos con diferente color y densidades.

Tremendamente didáctico, muestra que la formación de las ondas responde a los sentidos de desplazamientos opuestos que adquieren los dos fluidos al mover el dispositivo: mientras el transparente tiende a moverse hacia la izquierda, el rojizo lo hace hacia la derecha.

Y esa diferencia, tanto de densidad como de sentido de desplazamiento, provoca la aparición del fenómeno.

Dado que este fenómeno puede ser convertido en una fórmula matemática que concentra todo su desarrollo, es posible crear simulaciones por ordenador a partir de dicha fórmula, con el resultado que se puede ver arriba.

Son muy habituales en la naturaleza

La inestabilidad KH tiene lugar en muchos fluidos presentes en la naturaleza. Ríos y océanos albergan estas inestabilidades en diferentes situaciones, en las que se mezclan masas de agua de diferentes densidades, temperaturas y condiciones dinámicas

Su presencia en el cielo

Dicha inestabilidad puede ser invisible para el observador y no manifestarse de esta forma tan especial que podemos ver en el cielo en algunas ocasiones.

La inestabilidad Kelvin-Helmholtz puede darse en cualquier tipo de nube y a cualquier altitud, pero lo cierto es que se observa con más frecuencia sobre Cirros, Altocumulos y Estratocumulos.

Se cree que inspiraron al pintor Vincent Van Gogh, gracias a lo cual creó una de sus obras maestras: La noche estrellada, la cual vemos a continuación:

Algunos casos muy llamativos

Veamos más casos llamativos que se han ido registrando estos años atrás.

Este se corresponde a mediados de diciembre de 2011 en Birmingham, Inglaterra.

Este otro caso corresponde a Valencia, aquí en España, a mediados de enero de 2013. Puedes ver más fotos de ese caso aquí.

En definitiva, aunque son efímeras en el cielo, este tipo de formaciones nubosas no es demasiado complicado de ver, y puede formarse en casi cualquier parte del mundo ¡Suerte si véis alguna en el cielo y no dudéis en compartirlas con @ecazatormentas!