Esta lección define los hidrometeoros, partículas atmosféricas que se componen principalmente de agua, y los aerosoles, que son sistemas coloidales de partículas «de aerosol» o «en suspensión» dispersas en un medio gaseoso. Los hidrometeoros y las partículas en suspensión se pueden describir en términos de su distribución de tamaños, concentración y masa.
La medición de las nubes brinda información sobre el contenido de agua líquido, sólido y total y la distribución de tamaños de los hidrometeoros, que ayuda a describir sus tipos y formas. Estas mediciones —y los momentos de la distribución de tamaños— permiten obtener información sobre la tasa de precipitación, la dispersión y otros efectos radiativos y la composición de sustancias químicas traza de los hidrometeoros. Las mediciones de aerosoles brindan información sobre las concentraciones de partículas, la distribución de tamaños, la masa y la superficie total, y la composición química. Estas mediciones ayudan a describir las propiedades radiativas de las partículas individuales, los efectos conjuntos en la dispersión de la luz y las propiedades de activación de las nubes.
Las mediciones de las propiedades de las nubes (o hidrometeoros) y de los aerosoles (o partículas en suspensión) se pueden obtener por medio de las técnicas y los instrumentos específicos que se resumen a continuación:
| Propiedad | Tipos de instrumentos |
|---|---|
| Masa | Impactadores Detectores de dispersión de luz multiángulo Evaporadores |
| Concentración | Contadores de núcleos de Aitken; contadores de núcleos en las nubes Analizadores del tamaño de las partículas |
| Distribución de tamaños | Analizadores de tamaños, incluidos el contador óptico de partículas (OPC), los analizadores de movilidad y la sonda de gotitas nubosas (Cloud Droplet Probe, CDP) |
| Imágenes | Impactadores Sondas de matriz óptica |
En muchos casos, las mediciones de nubes y aerosoles se ven afectadas por limitaciones basadas en el rango de tamaños y la resolución de tamaño. Los requisitos de energía o de posprocesamiento de algunos instrumentos son más exigentes que otros y las aplicaciones y limitaciones generales de los distintos tipos de instrumentos están documentadas en la lección.
La distribución de tamaños es una medida importante para describir las características tanto de las nubes (hidrometeoros) como de los aerosoles (partículas en suspensión). La lección presenta cuatro tipos principales de gráficas de distribución de tamaños:
La distribución diferencial de tamaños es la derivada de la distribución acumulada y muestra el cambio en la concentración por área unitaria. La distribución diferencial de tamaños se puede graficar sobre una escala logarítmica, lo cual permite examinar con mayor facilidad el rango completo de tamaños de las partículas. La distribución de tamaños y los momentos de la distribución de tamaños se pueden usar para varios análisis de los datos, como, por ejemplo, deducir si el contenido de agua líquida es alto o bajo, si las mediciones están contaminadas por datos externos a la nube, como el espesor óptico, la tasa de lluvia y el factor de reflectividad radar.