¿Cómo se forma el granizo? Así crecen las ‘piedras’ de hielo dentro de las nubes

Las piedras pueden medir desde pocos milímetros hasta 15 centímetros y superar medio kilo de peso.

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El granizo se forma dentro de grandes nubes de tormenta conocidas como cumulonimbus. Allí, fuertes corrientes de aire ascendentes y descendentes mantienen las partículas de hielo en movimiento durante un proceso que puede repetirse varias veces antes de que finalmente caigan al suelo.

Bolívar Erazo, investigador en Clima e Hidrología, explica que el proceso comienza cuando el aire caliente y húmedo asciende con fuerza dentro de la nube. Por ejemplo, en las mañanas de Quito, cuando hay un calentamiento de la superficie que ocasiona ascensos de aire caliente o convección.

Tras ello, se forman nubes de gran desarrollo vertical que son las cumulonimbus y son las nubes grandes y altas en forma de hongo. En las zonas más altas de la nube, donde las temperaturas bajan de los 0 °C, incluso hasta los -60 °C que ya son temperaturas de congelamiento, las gotas de agua se congelan.

A partir de ese momento, las partículas de hielo empiezan un ciclo de ascensos, descensos y nuevas capas que determina el tamaño final de cada piedra de granizo.

Una piedra de hielo que crece dentro de la nube

Según el portal iAgua, el granizo necesita tres condiciones para formarse: una nube con gran desarrollo vertical, corrientes ascendentes intensas y agua líquida que permanezca a temperaturas inferiores a cero grados.

Las gotas de agua pueden mantenerse líquidas bajo los 0 °C cuando no encuentran una partícula sobre la cual cristalizar. Ese fenómeno se conoce como agua superenfriada. Una mota de polvo o un cristal de hielo puede funcionar como núcleo inicial. Cuando entra en contacto con las gotas superenfriadas, estas se congelan sobre la partícula y forman la primera capa de hielo.

Entonces comienza el proceso que hace crecer al granizo. La piedra cae un poco dentro de la nube y choca con nuevas gotas de agua superenfriada. Una corriente de aire ascendente vuelve a impulsarla hacia las zonas altas. En cada recorrido, más agua se adhiere a la superficie y se congela.

El ascenso y descenso se repite mientras las corrientes de la tormenta tengan fuerza suficiente. Cada nuevo ciclo agrega otra capa de hielo. Por eso, cuando una piedra grande se parte, puede mostrar anillos concéntricos similares a los de un tronco. Las capas pueden ser transparentes u opacas. Las transparentes se forman cuando el agua se congela más lentamente, mientras que las opacas aparecen cuando el agua se congela rápidamente y atrapa burbujas de aire.

La intensidad de las corrientes ascendentes resulta clave. Cuanto más fuerte sea el aire que impulsa la piedra hacia arriba, más tiempo permanecerá dentro de la nube y más oportunidades tendrá de sumar nuevas capas.

¿Cuándo el granizo finalmente cae?

El granizo deja de permanecer suspendida cuando su peso supera la fuerza de las corrientes de aire que la mantienen dentro del cumulonimbo. También puede caer cuando esas corrientes pierden intensidad.

El granizo que llega al suelo debe atravesar además una capa de aire caliente. Las piedras pequeñas pueden fundirse durante ese recorrido y terminar como lluvia. Las de mayor tamaño tienen más posibilidades de llegar enteras.

El granizo es una forma de precipitación sólida. La Organización Meteorológica Mundial establece en 5 milímetros de diámetro el tamaño mínimo para considerarlo como tal. Por debajo de esa medida se habla de granizo menudo o nieve granulada, fenómenos diferentes.

Lo habitual son piedras de entre 5 y 20 milímetros. Sin embargo, el tamaño puede ser mucho mayor: se han registrado granizos de hasta 15 centímetros de diámetro y más de medio kilo de peso. El riesgo de daños aparece alrededor de los 2 centímetros.

El tamaño también cambia de manera importante la energía del impacto. Al pasar de 2 a 4 centímetros, la masa se multiplica por ocho y la velocidad aumenta un 40 %. Como resultado, la energía que descarga cada piedra puede multiplicarse por más de quince.

El proceso explica también por qué el granizo puede aparecer durante tormentas de verano. El suelo caliente y el aire frío en altura generan un contraste que favorece las corrientes ascendentes. En invierno, en cambio, la atmósfera suele permanecer fría de arriba abajo y resulta más estable. En esas condiciones, la precipitación puede caer como nieve o aguanieve sin pasar por los mismos ciclos de crecimiento dentro de la nube.

Así, una piedra de granizo comienza como una pequeña partícula dentro de un cumulonimbo. El agua superenfriada se congela sobre ella, las corrientes de aire la elevan y la hacen descender repetidamente, y cada recorrido suma una nueva capa. Cuando finalmente pesa demasiado para que el aire pueda sostenerla, cae hacia el suelo.

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