La microfísica puede cambiar agua líquida, hielo, energía y transporte de una nube. Para relacionarla con viento o precipitación hay que conservar qué proceso se representa y qué datos faltan. Ocho controles originales separan contribuciones de fase, geometría, carga retenida y destino. Son educativos, sin observación o previsión atribuida y sin una única nube simulada de principio a fin. Los incrementos, formas y velocidades se prescriben. Un balance parcial no entrega temperatura final, cinética o lluvia en suelo. La explicación conecta cada efecto con su condición, sin convertir el nombre de un mecanismo o una cifra coherente en toda cadena causal resuelta.

1. Condensación y contribución liberada

Estado propio por kg seco: vapor 0,004 y líquido 0,0005 kg. Se prescribe condensar 0,0002: vapor 0,0038, líquido 0,0007, total agua 0,0045 conservado. Con calor aproximado 2500000 J/kg, contribución liberada 500 J/kg seco. Aumenta reserva líquida desde vapor, sin crear agua. No se han resuelto temperatura final, equilibrio o tiempo, ni los demás términos térmicos del sistema. La cuenta separa cantidad procesada y efecto parcial de energía. No se deduce viento desde el saldo. Para interpretar una nube real hay que recuperar cómo cambia temperatura, presión y transporte antes de afirmar el resultado completo.

2. Evaporación y absorción de energía

Control independiente con las mismas reservas iniciales de vapor y líquido. Se evapora 0,00015 kg/kg seco: vapor 0,00415, líquido 0,00035, total 0,0045. Se requiere una contribución de 375 J/kg seco con calor elegido 2500000 J/kg. No se calcula temperatura final o corriente descendente. Para conocer enfriamiento completo hay que representar qué sistema suministra energía y otros intercambios. Una pérdida líquida no determina por sí sola ese mecanismo si también hay transporte; aquí se impone evaporación. La cuenta conserva fase, masa y energía parcial, sin convertir una posibilidad de enfriamiento en velocidad o precipitación observada.

3. Congelación directa y reparto

Control propio: líquido 0,0005 e hielo 0,0001 kg/kg seco. Se congela directamente 0,0001: líquido 0,0004, hielo 0,0002, vapor sin cambio. Con calor de congelación elegido 334000 J/kg, contribución liberada 33,4 J/kg seco. No se obtiene temperatura final o rapidez. Una ruta directa no necesita vapor intermedio y se diferencia de deposición. El incremento es prescrito, sin afirmar congelación instantánea de cualquier contacto. El control muestra cómo cambia reparto conservando agua, pero no determina forma, número o tamaño de cristales. Para evolución real hacen falta condiciones de interfaz y balance térmico compatibles con las partículas presentes.

4. Igual masa y superficie geométrica diferente

Dos poblaciones propias de esferas líquidas, densidad 1000 kg/m³: 100 gotas/cm³ de radio 10 micrómetros frente a 12,5 de radio 20. Ambas contienen≈0,418879 g/m³. Superficie de gotas en 1 m³:≈0,125664 frente a 0,062832 m², mitad. Cambiar reparto conserva masa y cambia geometría. No se calcula brillo, radiación, reflectividad o tasa de intercambio: necesitan propiedades adicionales. Tampoco se ha simulado transición entre poblaciones. La cuenta evita deducir idéntica respuesta nubosa desde un inventario igual, sin afirmar que una reducción de área produzca automáticamente un cambio óptico determinado o una cantidad de lluvia.

5. Carga retenida y una contribución de flotabilidad

Contraste propio: aire a 280 K y 900 hPa, vapor 0,005 kg/kg seco. Ambiente sin condensados frente a mezcla con partículas retenidas 0,001 kg/kg seco, moviéndose con el gas y volumen propio despreciable. Densidades≈1,116390 y 1,117500 kg/m³. A igual presión, la contribución de flotabilidad de la mezcla respecto al ambiente sería≈−0,009751 m/s², positivo arriba. No es velocidad o racha. Son estados prescritos con igual T y vapor, sin proceso de incorporación, energía o trayectoria cerrados. La cuenta identifica efecto de carga bajo hipótesis, sin resolver movimiento completo o atribuir a un cambio de masa una corriente real observada.

6. Flujo por un plano dentro de nube

Control propio uniforme: contenido líquido 0,2 g/m³ y velocidad neta descendente 1,5 m/s. Por cada m² de un plano pasan 1,5 m³/s; flujo de agua 0,3 g/(m²·s)=0,0003 kg/(m²·s), equivalente a 1,08 kg/(m²·h). Con densidad de agua 1000 kg/m³,1,08 mm/h equivalentes. Es flujo por el plano elegido, no lluvia superficial pronosticada. No se afirma constancia durante una hora por expresarlo en esa unidad. Faltan transformaciones y transporte inferiores. La velocidad es neta respecto al plano, no terminal sin viento. La cuenta conserva contenido, movimiento y soporte antes de identificar destino.

7. Evaporación durante un destino prescrito

Inventario de seguimiento propio: líquido 0,10 kg/m² y evaporación impuesta 0,03. Quedan 0,07 de líquido y vapor gana 0,03; agua total conservada, sin otros flujos en el control. Con calor elegido 2500000 J/kg, evaporación requiere 75000 J/m². No se calcula cómo se aporta esa energía, temperatura final, tiempo o camino que produzca la pérdida. La reserva remanente no es intensidad de lluvia. El ejemplo muestra por qué una cantidad en altura no se traslada íntegra al suelo por defecto. Para destino real harían falta capas, tasas y transporte compatibles, sin convertir una contribución energética en corriente descendente calculada.

8. Fusión parcial y fase posterior

Control independiente: hielo 0,08 kg/m². Se prescribe fundir 0,05, dejando líquido 0,05 e hielo 0,03, total 0,08. Con calor de fusión elegido 334000 J/kg, contribución requerida 16700 J/m². No se han resuelto temperatura final, duración o trayectoria que permita ese cambio. Tampoco se afirma que todo hielo se funda o llegue como una sola fase. La cuenta conserva un reparto posible bajo cantidad elegida, sin prever precipitación superficial. El crecimiento de hielo dentro de nube y su destino posterior son preguntas distintas. Un balance coherente de fase no identifica los aportes de calor o el camino real que necesitaría esa evolución.

9. Conectar efectos sin saltar entradas

Identifica ruta y cantidad procesada. Conserva agua y contribuciones de energía. Para temperatura añade sistema térmico; para movimiento, ambiente y fuerzas; para apariencia, propiedades ópticas; para suelo, trayectoria y transformaciones. Los controles son independientes porque esas preguntas necesitan datos diferentes. Una contribución posible no cierra toda cadena. La información ausente delimita respuesta y observación adicional útil. Un resultado aritmético correcto puede responder sólo una parte de la pregunta, sin convertirse en previsión de una nube que el cálculo no ha representado.

10. Errores comunes y unidades

kg/kg seco conserva denominador. J/kg seco no es temperatura. Masa igual no implica área igual. kg/m³ no es viento. m/s² no es velocidad. mm/h por un plano no es destino superficial. kg/m² remanente no es intensidad. Fusión parcial no garantiza fase única. Desconocido no es cero.

Fuentes y lecturas recomendadas

• Stull: contribuciones de energía de cambios de fase.
• Stull: composición, vapor y normalización.
• Stull: densidad, condensados y flotabilidad.
• Stull: crecimiento, colección y transporte de partículas.

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