Conozca aquí todo sobre el fenómeno de La Nieve

La Nieve es una precipitación sólida que cae de una nube y llega al suelo cuando la temperatura del aire es negativa o cercana a 0 ° C. Estos cristales de hielo se aglomeran y forman copos. Su forma varía con la temperatura y la humedad en la nube. Existen 3 tipos: estrellas, plaquetas, agujas y columnas.

¿Qué es la Nieve?

La nieve es la precipitación de aglomerados copos de cristales de hielo. Generalmente se forma por la condensación de vapor de agua en las capas superiores de la atmósfera y luego cae más o menos rápidamente sobre el suelo, dependiendo de su estructura.

Se necesitan miles de cristales de hielo para formar un solo copo de nieve. Los copos varían en forma y tamaño dependiendo de la temperatura y la humedad del aire. La única característica común a todos los cristales es su estructura hexagonal.

La formación de nieve

Se deben cumplir tres condiciones para que la nieve se forme:

1. la presencia de vapor de agua en la atmósfera
2. temperaturas bajo cero
3. la presencia de partículas en el aire (arena, humo, polvo).

Cuando el vapor de agua aumenta en altitud, se condensa en las pequeñas partículas presentes en la atmósfera. Luego forma finas gotas de agua o, en nubes muy frías, cristales de hielo .

Cuando aparece un cristal de hielo, otras gotitas se aglutinan y el cristal comienza a crecer. Cuando los cristales son lo suficientemente pesados, cruzan la nube y caen, arrastrando otros cristales hacia su caída. Así se forman y crecen los copos de nieve.

A tener en cuenta: cuando los copos parcialmente licuados se encuentran con una atmósfera más fría, experimentan una cristalización brutal: se habla entonces de aguanieve.

Características de la nieve

• La nieve recién caída puede tener una densidad muy variable. Puede contener más o menos agua en estado líquido.
• La acumulación de varias capas de nieve, con diferentes características, es la capa de nieve . Este abrigo no es inerte sino que evoluciona constantemente. Puede volverse inestable y provocar avalanchas.

Copos de Nieve

Los cristales de nieve nacen y se desarrollan en las nubes de temperatura claramente negativas o bajo cero. Bajo la acción de los movimientos hacia arriba en la atmósfera, el vapor de agua de las capas bajas de la atmósfera se eleva a las capas atmosféricas mayor altitud.

Es que entonces se condensa en el polvo en el aire microscópico o en forma de microgotas de agua superenfriada o en la forma de una semilla microscópica de hielo: es el nacimiento del cristal. Luego comienza su fase de crecimiento: el vapor de agua continúa condensándose en el germen de hielo inicial, a partir de micro-gotas de agua líquida sobreenfriada también presente en la nube, por efecto de Bergeron.

El tamaño del cristal, por tanto, va desde unos pocos micrómetros  hasta unos pocos milímetros. Su forma depende principalmente de la temperatura a la que se desarrolla. Existen tres formas típicas: estrellas, plaquetas, agujas y columnas. (Ver Articulo: Las Montañas)

Del cristal al agua blanca: un material “vivo”.

La nieve es un material en constante evolución. Desde su acumulación en el suelo hasta su fusión, los cristales de nieve se transforman bajo los efectos combinados de diferentes parámetros meteorológicos, como viento, temperatura, humedad, luz solar, lluvia, etc. Estas transformaciones, o metamorfosis, son continuas.

Cuando la temperatura de la nieve está por debajo de 0 ° C, los cristales de nieve fresca evolucionan a formas granulares, redondeadas o angulares, cuyo diámetro generalmente varía entre 0,2 y 2 mm. Durante la fusión, la temperatura de la nieve es de 0 ° C y el agua líquida, presente en la nieve, transforma los granos de nieve en grandes granos redondeados.

La siguiente colección de fotos presenta los principales tipos de granos de nieve. Se pueden agrupar en dos grandes familias: nieve reciente y nieve avanzada

Nieve reciente

Desde unas pocas horas hasta unos pocos días después de la nevada, dependiendo de las condiciones climáticas (sobre todo de la temperatura y el viento).

• Estrella de nieve fresca. Varios milímetros de longitud y unas pocas centésimas de milímetro de grosor. Estas hermosas estrellas forman una capa de nieve en polvo, más o menos ligera, dependiendo de la temperatura del aire y la fuerza del viento durante la caída.
• Placa hexagonal. Otra forma clásica de nieve fresca. Se forma en la nube a partir de un germen inicial, luego crece por condensación progresiva de vapor de agua a su alrededor y en su plano.
• Agujas y columnas. Estos dos tipos de nieve fresca se caracterizan por su forma muy alargada, bastante irregular en el caso de las agujas (ver foto), pero de sección hexagonal regular, más grande y hueca en el caso de las columnas.
• Nieve rodada Una nevada rara vez está compuesta solo de estrellas, plaquetas o agujas, como en las fotos. Muy a menudo, los cristales de nieve frescos están cubiertos con pequeñas pústulas de hielo. Esta formación de hielo se produce en la nube mediante la congelación directa de pequeñas gotas de agua líquida sobreenfriada en el cristal.
• Partículas reconocibles. Contornos contundentes con formas a menudo alargadas. Todavía a veces distinguimos la silueta del cristal original. Esta nieve es reciente, todavía polvorienta, a veces un poco pesada para esquiar. Esta es la primera etapa de la evolución después de la nieve fresca. (Ver Articulo: Estaciones del año)

Nieve avanzada

Incluso cubierta por otras capas más nuevas, la nieve cambia a lo largo del día, dependiendo de las condiciones climáticas. Mientras cavamos un agujero en la nieve, observamos una sucesión de capas: algunas son duras, otras permanecen blandas. Al observar la nieve vieja con una lupa, distinguimos los granos pequeños (unas décimas de milímetro) con formas variadas. Esta nieve ha evolucionado desde que cayó.

• Granos finos. Granos pequeños bien soldados entre sí, formando capas compactas, fáciles de cortar. Esta es la nieve ideal para hacer un iglú. Estos granos finos se forman a menudo por la acción del viento: arrancados de la superficie, los cristales se rompen durante los golpes repetidos y se vuelven a depositar, más pequeños, formando arrugas, incluso ondas de varias decenas de centímetros de altura, y Solo cornisas en las crestas.
• Granos de cara plana.La nieve vieja se mantuvo suelta. Los enlaces entre estos granos son muy débiles: es imposible hacer una pelota. A veces se dice que esta nieve parece azúcar en polvo. Una vez enterrado bajo una nueva nevada, este tipo de nieve es una capa frágil, que a menudo provoca una avalancha (tipo de placa).

• Vasos. La nieve vieja seguía siendo suave, recordaba a los granos con caras planas, pero con menos consistencia: esta nieve fluye sola desde el cubo de una pala cuando uno trata de recogerla, parece sal seca y gruesa. Una vez enterrado bajo una nueva nevada, se forma, como los granos de cara plana, una capa muy frágil, a menudo en el origen de avalanchas de placas.
• Granos redondos. Nieve que ha sido humedecida por el efecto del sol o temperaturas suaves o lluvia (derretirse). Esta nieve es suave, más o menos dependiendo de la cantidad de agua líquida que contiene, o muy dura si se ha congelado. En el primer caso, los esquiadores lo llaman “nieve de primavera” o “nieve transformada”. Específico para esquiar, a menudo se lo llama “recién regresado”, “terciopelo” o “alfombra”. Al final de la tarde, esta nieve se convierte en “sopa”. En el segundo caso, hablamos de “costra de recongelación”, muy frecuente la mañana de primavera después de una noche clara.

Nieve Cultivada

La nieve cultivada es nieve producida artificialmente, lanzando pequeñas gotas de agua al aire congelado la cual se congelará antes de caer al suelo. Para fabricarlo, requiere temperaturas frías (por debajo de -4 ° C) y el aire más seco posible. Los fabricantes de nieve obtienen diferentes cualidades de nieve según sea necesario. Muy duro, será una buena capa para evitar la erosión debida a los esquiadores; suave, restaurará una agradable condición de superficie para deslizarse después de un día ocupado.

1. es decir, en estado líquido a una temperatura inferior a 0 ° C
2. partícula microscópica de hielo
3. 1 micrómetro = 10 -6m = 0.000001 metro = 0.001 milímetro

Nieve Carbónica

El hielo seco. De hecho, este material no está húmedo cuando se derrite. Gracias a sus propiedades únicas, se utiliza de muchas maneras en los campos médico y tecnológico. Permite, por ejemplo, enfriar cosas que no deben entrar en contacto con líquidos.

El hielo seco es un sólido blanco inodoro cuya consistencia recuerda al hielo. Se compone de dióxido de carbono sólido (CO 2 ), no agua. Una peculiaridad del hielo seco es que no forma gotas al calentarse, es decir, que no entra en estado líquido. En cambio, va directamente al estado gaseoso; Se dice que se sublima. Mientras que el CO 2 de gas es un componente natural de nuestra atmósfera, el hielo seco no está presente en la Tierra.

Pero se puede producir artificialmente: para esto, CO 2.El gas es presurizado (comprimido) para ser licuado. Luego se “descomprime” y la presión se reduce repentinamente. Parte del dióxido de carbono se expande repentinamente, regresa al estado gaseoso y se enfría fuertemente, lo que se denomina efecto Joule-Thomson. Al hacerlo, también se extrae calor del resto del dióxido de carbono, que se congela a una temperatura de -78,5 ° C, convirtiéndose en hielo seco. Esto se puede mantener comprimido.

Extintor de CO2

Los extintores de CO 2 se utilizan para incendios de materiales líquidos (con excepción de los aceites) o plásticos, por ejemplo, en salas con equipos electrónicos como servidores.

Los extintores de CO 2 también funcionan de acuerdo con el principio del efecto Joule-Thomson: la mayoría del dióxido de carbono contenido en el extintor de incendios se convierte inmediatamente en vapor cuando sale del chorro y luego se enfría tanto que el resto se congela. Hielo seco y absorbe el calor del fuego. Además, debido a su mayor densidad, el CO 2 gaseoso desplaza el oxígeno del aire y, por lo tanto, ahoga el fuego .

En otras partes del universo, el hielo seco puede formarse sin intervención humana. Esto sucede, por ejemplo, en Marte, donde se forma en invierno gracias a la atmósfera rica en CO 2 . El dióxido de carbono congelado también existe en muchos otros cuerpos celestes.

Hielo seco y sus aplicaciones

El hielo seco no es tóxico ni inflamable y es antibacteriano. A presión normal, el hielo seco se sublima a una temperatura de -78.48 grados Celsius. No se funde, pero se transforma directamente en gas al expandirse a 760 veces su volumen inicial. Estas propiedades son utilizadas por la industria, la investigación, la medicina, los servicios y la gastronomía para diferentes aplicaciones: el hielo seco puede usarse como refrigerante cuando los líquidos, especialmente el agua, pueden causar daños .

Deporte del motor y electrónica

El deporte motor es un buen ejemplo: si bien el agua podría causar daños si se utilizara para enfriar el motor, el dióxido de carbono es inofensivo. En la electrónica, el hielo seco se usa como refrigerante en caso de overclocking, cuando el rendimiento de los componentes de la computadora aumenta, porque a diferencia del hielo líquido, el líquido seco no conduce.

Usos en medicina y farmacia.

La investigación científica y la medicina también usan hielo seco como refrigerante. Mantiene fríos los productos médicos, por ejemplo durante el transporte, o permite que las muestras de laboratorio se enfríen lo más rápido posible. El hielo seco también se usa para eliminar las verrugas al congelarlas.

Otra aplicación es la prueba de sensibilidad de los dientes: el hielo seco causa una caída brusca de la temperatura que es dolorosa para los dientes sanos. Si el dolor está ausente o es excesivamente fuerte, puede ser un signo de un problema que requiere tratamiento de raíz.

Aplicaciones industriales

La industria utiliza hielo seco como refrigerante en diferentes situaciones, por ejemplo, para enfriar productos alimenticios durante el transporte o en eventos donde no hay suministro de energía. El hielo seco también elimina la suciedad: para este fin, se pulveriza un granulado fino de hielo seco a alta velocidad sobre la superficie a limpiar. El frío endurece los suelos que se vuelven quebradizos y se pelan. Finalmente, el hielo seco puede enfriar partes metálicas, por ejemplo, calentar tuberías para trabajos de mantenimiento.

Efectos visuales

El hielo seco colocado en agua produce niebla. Además, la industria del entretenimiento utiliza hielo seco por sus características estéticas. Antes se usaba a menudo para producir la impresión de niebla de tierra, como ya habrás visto en los conciertos. Para ello se vierte agua caliente sobre hielo seco. Pero hoy en día, se utilizan cada vez más máquinas llamadas generadores de niebla. En las películas, el hielo seco todavía se utiliza para producir un efecto de agua hirviendo. Para ello lo colocamos en el fondo del agua que comienza a burbujear.

Riesgo de quemaduras

Se debe tener cuidado al manipular hielo seco: si entra en contacto con la piel durante unos segundos, el hielo permanece pegado a la piel y causa quemaduras por frío que causan la muerte del tejido. Además, el dióxido de carbono es asfixiante en concentraciones superiores al 5%.

Como un pequeño trozo de hielo seco puede producir un volumen relativamente grande de gas, se debe tener cuidado en espacios cerrados. El hielo seco no se debe tragar: las quemaduras frías y el riesgo de asfixia pueden ser fatales. Es por esto que usar guantes y gafas de protección es obligatorio para el uso de hielo seco.

¿Es la temperatura el único parámetro determinante para predecir la nieve?

La temperatura es el parámetro clave para predecir nevadas. No solo la temperatura del aire cerca del suelo, sino también la del suelo y la masa de aire de varios kilómetros de espesor. Otros parámetros también entran en juego y determinan la calidad de la nieve: la humedad del aire y el viento.

¿Hay diferentes tipos de nieve?

Se pueden distinguir tres tipos de nieve según la cantidad de agua líquida que contiene: nieve seca, nieve húmeda y nieve húmeda.

1. La nieve seca no contiene agua líquida. Ligero y polvoriento, es frecuente en montañas donde cae a menudo por temperaturas muy por debajo de 0 ° C.
2. La nieve húmeda o pegajosa cae a una temperatura ligeramente positiva. Contiene un poco de agua líquida, lo que la hace pegajosa o pastosa y bastante pesada. Es lo más común en lo plano y lo más indeseable.
3. La nieve húmeda cae a una temperatura claramente positiva (entre +1 ° C y +3 ° C) y contiene, por esta razón, una gran cantidad de agua líquida. Muy pesado, es fácilmente evacuado por el tráfico rodado. (Ver Articulo: Elementos del clima)

¿Por qué la nieve pegajosa y la nieve húmeda son tan malas?

Estas son nieves que a menudo causan daños significativos y disturbios. La nieve pegajosa se adhiere muy fácilmente a todo lo que encuentra cayendo: cables eléctricos, catenaria de la SNCF, etc. Cuando cae varios centímetros, causa graves daños: bajo el peso de la nieve, los techos y los invernaderos pueden colapsar y las ramas de los árboles se rompen. Este tipo de situación es bastante común. Pero una caída de solo unos centímetros también es suficiente para interrumpir seriamente el tráfico vial, así como el tráfico aéreo y ferroviario.

¿Cómo limitar los efectos de la nieve pegajosa y húmeda?

Al anticipar los episodios de nieve. En caso de un episodio significativo de nieve, potencialmente peligroso, se informa a la población y a las autoridades públicas, lo que permite poner en práctica medidas preventivas. Los umbrales de altura de la nieve se establecieron por región, según la densidad de población y las posibles consecuencias locales.

Las aglomeraciones, especialmente las de las tierras bajas, generalmente no están diseñadas para vivir con nieve. Por lo tanto son particularmente vulnerables. La tarjeta de vigilancia también le recuerda las precauciones que debe tomar para protegerse en su hogar o cuando está de viaje.

El pronóstico es generalmente más fácil en las montañas, porque las temperaturas son mucho más bajas que en las tierras bajas; por lo tanto, son menos frecuentes alrededor de este límite de 0 ° C. Es lo mismo para algunas grandes ciudades famosas por su nieve. Por lo tanto, el pronóstico de nieve es más fácil en Chicago o Moscú que en París porque las bajas temperaturas que prevalecen allí dejan poco espacio para la duda: la precipitación suele ser nevosa.

¿Cuáles son las dificultades para pronosticar nieve en las tierras bajas?

Una situación de nieve es, ante todo, una perturbación con dos masas de aire en conflicto, aire frío por un lado y aire suave y húmedo por el otro. Para predecir la nieve y determinar su calidad, los pronosticadores deben evaluar primero la actividad y la evolución de la perturbación y, en segundo lugar, estimar las temperaturas del aire y del suelo con la mayor precisión posible.

La predicción se vuelve difícil cuando la temperatura se acerca a 0 ° C porque el agua puede pasar fácil y rápidamente del estado líquido al estado sólido y viceversa.

Finalmente, el pronóstico de nieve en las planicies no solo concierne al de las nevadas. También incluye el de la evolución de la capa ya depositada: su mantenimiento en el suelo, su fusión, su posible congelación si está húmeda y la formación de placas de hielo, la evolución de su espesor y su calidad, la duración. y la velocidad de evolución entre estos diferentes estados.

¿Cuáles son los medios utilizados por los meteorólogos para predecir la nieve?

Utilizamos los resultados de los modelos de predicción (simulaciones por computadora del comportamiento de la atmósfera), que obviamente confrontamos con las observaciones. Las imágenes satelitales y de radar también son muy útiles porque brindan información precisa sobre la extensión de las áreas que dan precipitación, su intensidad, su velocidad de movimiento y la probabilidad de que caigan. En forma de nieve y aguantar en el suelo. Todo esto nos permite corregir los resultados de los modelos.

Si el modelo proporciona, por ejemplo, nieve en París, podemos, gracias a las imágenes satelitales y al radar, estimar con mayor precisión el momento de su llegada a la capital. Los radares, sin embargo, no distinguen entre lluvia y nieve. Depende de los pronosticadores determinar si es nieve o no.

¿Se puede esperar nieve tan pronto como la temperatura del suelo esté por debajo de 0 ° C?

No es tan simple, porque la nevada es un fenómeno bastante complejo. Cuando nieva en Francia, la temperatura en el suelo es, es cierto, más a menudo entre -5 ° C y +1 ° C. Pero la nieve también puede caer, más raramente, por temperaturas bastante positivas: la nieve se forma en la altura y evoluciona dentro de las masas de aire que se encuentra durante su caída si la temperatura del aire se vuelve positiva a 300 m del suelo, los copos no tienen tiempo de fundirse y alcanzan el suelo; Por esta razón, las nevadas también son posibles con temperaturas entre +1 ° C y +3 ° C.

A la inversa, si los copos de nieve encuentran durante su caída una capa gruesa de aire a una temperatura positiva y luego nuevamente a una temperatura negativa cerca del suelo, puede llover a una temperatura negativa. Esta es una lluvia helada, que es incluso más peligrosa que la nieve, porque el suelo se convierte en una verdadera pista de hielo.

¿Existen otros tipos de nevadas por temperatura positiva?

Sí, la llamada nieve “isotérmica”. Es un fenómeno local delicado para predecir: cuando las precipitaciones son sostenidas y duraderas, pueden bajar gradualmente la temperatura del aire que atraviesan a 0 ° C. La nieve luego se derrite en altitudes más bajas y eventualmente llega al suelo. La isoterma de 0 ° C (la altitud a la que la temperatura del aire alcanza 0 ° C) disminuye gradualmente hasta cerca del suelo. Las nevadas isotérmicas son infrecuentes en las llanuras. (Ver Articulo: Fenómenos Meteorológicos)

Los diferentes tipos de avalancha.

La capa de nieve, formada por la acumulación sucesiva de capas de nieve, está en perpetua evolución. Una vez en el suelo, los cristales de hielo continúan transformándose y las capas evolucionan de acuerdo con el viento, la nieve o la temperatura. La inestabilidad de la capa de nieve puede generar avalanchas o facilitar su activación.

Avalanchas espontáneas

• Las salidas espontáneas dan lugar a los llamados avalanchas naturales.
• Son esencialmente de origen meteorológico.
• La mayoría de las veces consecutivas a fuertes nevadas, también pueden ser causadas por lluvia, redoux o radiación solar.

Avalanchas provocadas

• Los disparadores causados también llamados avalanchas accidentales, debido al paso de los practicantes de la montaña (esquiadores, excursionistas)
• se relacionan principalmente con la calidad de la nieve y el apilamiento de las capas, así como con la rigidez y la Forma de la pendiente.

Predecir el riesgo de avalancha consiste en evaluar la estabilidad de la capa de nieve y su evolución en el tiempo. Para hacer esto, los pronosticadores combinan varias fuentes de información:

• previsiones de las condiciones meteorológicas en las zonas afectadas
• datos de observaciones de la capa de nieve
• Herramientas de modelado numérico.

Curiosidades

• Johannes Kepler fue uno de los primeros científicos interesados ​​en la formación de escamas en un tratado de 1611 titulado Strenna o Sexangular Snow
• El japonés Ukichiro Nakaya fue el primero en recrear escamas en condiciones experimentales alrededor de 1930.