Cristales de escarcha sobre la nieve

RAM

Palabras claves. Escarcha, nieve, deslizamiento, aludes, deposiciones frías, critales de hielo.

RAM. Ante la duda de un lector de este tipo de estructuras, hemos realizado este corto artículo divulgativo partiendo de tres páginas de Internet.

Tomado de la página de SnowCrystals.com

SnowCrystals.com fue creada por Kenneth G. Libbrecht,

Con permiso de reproducción por parte de autor.

… Estructuras de hielo que se forman en la tierra en vez en de las nubes

Los cristales de hielo y los copitos de nieve crecen del vapor de agua mientras flotan a través de las nubes. Los cristales de la helada también crecen del vapor de agua, pero ellos se forman cerca de la tierra. Los cristales de la nieve crecen sobre partículas de polvo suspendidas en el aire; los cristales de la helada crecen en los cristales de las ventanas, las láminas de la hierba o justo sobre cualquier otra superficie sólida, como la propia nieve caída.

Foto y crédito Kenneth G. Libbrecht

La escarcha de la ventana

La escarcha de la ventana se forma cuando una superficie de cristal se expone a las temperaturas bajo cero en el aire húmedo exterior y más cálido en el interior.

El vapor de agua del aire interior se condensa como una helada en la ventana fría. La helada de ventana era más común en el pasado, cuando las casas todavía tenían unas ventanas de un solo cristal en los climas fríos. Las ventanas más nuevas de doble cristal son aisladoras y así no son tan frías las superficies interiores.

Aquí están algunos cuadros de la helada de la ventana que tomé durante vacaciones recientes en las montañas de California (California mountains).

Las ramas de la helada son cada una de cerca de 3mm en longitud. Usted puede ver que algunas de ellas están talladas en estructuras dendríticas en éstos cristalitos de forma parecida a cómo se ve en los copos de nieve.

Los cristales se forman básicamente los mismos procesos del crecimiento cristalino, excepto que el crecimiento cristalino de la helada está influenciado significativamente por la superficie de la ventana.

La helada de la ventana aparece en muchas formas, pero no tengo muchas buenas fotografías. Si usted sabe de cualesquiera cuadros realmente agradables de la helada de la ventana, envíeme un e-mail.

La escarcha

La helada y el rocío se relacionan de la misma manera que los copos de nieve y las gotas de agua están relacionados. Cuando el vapor de agua condensa en el agua líquida, se consigue las gotas de agua o el rocío. Cuando el vapor de agua condensa directamente en el hielo, entonces se consigue los copos de nieve o helada. Los copos de nieve no son gotas de agua congeladas, como la escarcha no es rocío congelado

Cuando la helada se forma con cristales de hielo diminutos que cubren la tierra, la llamamos toda como helada. Pero a veces los granos de la helada crecen más grandes y se llaman los cristales de escarcha. Una buena escarcha no es infrecuente en las noches y días fríos, hay que estar atento a ellas. La escarcha crece siempre que exista frío en el exterior y haya una fuente importante de aporte de vapor de agua cerca.

Nosotros encontramos algunos grandes cristales de escarcha mientras que esquiábamos por campo través en una mañana muy temprano en las montañas de California, que se pueden ver en estos cuadros, California mountains. Una corriente de agua no congelada próxima era la fuente del vapor de agua, que se condensó en estos cristales durante la noche. Algunos de los cristales crecieron llamativamente y tenían la misma estructura de encaje que los cristales dendríticos de la nieve. A media mañana habían desaparecido.

Hágalo crecer usted mismo

Usted puede hacer sus propios cristales de escarcha si tiene un lugar frío, libre de viento -- por ejemplo, un cobertizo exterior sin que le de el sol durante el día. Justo enchufe un calentador de superficie plana y caliente una cacerola de agua abierta con bajo calor durante uno o dos días. Creará unas condiciones ideales para la formación de escarcha.

Puede dejar una rama o cierta superficie artística sobre la cacerola para que el vapor de agua se condense sobre ella. Cómo los cristales crezcan, dependerá de la temperatura del aire exterior, así que usted puede encontrar diversos tipos de cristales de escarcha en diferentes días. Si usted ve algo interesante cuando usted intente esto, tome algunas fotos y envíeme un e-mail.

La escarcha de superficie

La forma más común de las escarchas se le llama escarcha superficial. Esto consiste en cristales de hielo que forman encima de los bancos de nieve, generalmente durante la noche. El centelleo que se ve viene del campo de la nieve que refleja la luz debido a la escarcha de superficie que hay sobre ella. La escarcha superficial se forma cuando un banco de nieve se calienta durante el día y después se enfría otra vez durante la noche. El aire de la noche refresca la superficie de la nieve más que el interior, de modo que el agua pueda evaporarse desde dentro del propio banco de nieve y se recristaliza en la superficie.

Por mañana la superficie de la nieve se cubre con una capa de cristales de hielo tallados, y pueden ser muy grandes. Éstos se derriten generalmente otra vez una vez cuando sale el sol, así que la mejor época de encontrar la escarcha superficial es muy temprano por la mañana.

http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/frost/frost.htm

Del Glosario de la AMS

http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?id=surface-hoar1

surface hoar—1. Fernlike ice crystals formed directly on a snow surface by deposition; a type of hoarfrost. 2. Hoarfrost that has grown primarily in two dimensions, as on a window or other smooth surface.

Escarcha de superficie - 1. Cristales de hielo que se forman directamente en una superficie de nieve por la deposición; un tipo de escarcha. 2. escarcha que ha crecido sobre todo en dos dimensiones, como en la ventana o la otra superficie lisa.

La escarcha superficial sobre la nieve

Bajo ciertas condiciones, unos nuevos cristales de hielo, llamados de la escarcha de superficie, “surface hoar”, se forma directamente sobre una superficie cubierta por nieve. Este tipo de escarcha se crea cuando el aire está más frío que su punto de rocío y se deposita directamente el vapor de agua como hielo en las superficies más frías de la nieve.

La escarcha se puede depositar sobre superficies cubiertas de copitos de hielo y zonas nevadas. Diagrama tomado de "Avalanche Safety Course Overheads". Copyright © 1998 Canadian Avalanche Association

Para que esto ocurra, se deben dar las siguientes condiciones:

• Aire húmedo (capaz de suministrar el vapor de agua para que se cree los cristalitos de hielo)

• Cielos despejados (que permita que la superficie subyacente se enfríe por radiación)

• Una superficie de nieve con temperatura más baja que el punto de rocío del aire adyacente

• Calma o ligero viento (el viento perjudica la formación y deposición de la escarcha sobre el hielo)

Más sobre la escarcha de superficie sobre zonas nevadas

La escarcha puede crecer sobre nieve ya caída y generar espectaculares formaciones amplias de cristalitos sobre ella en noches claras y despejadas. A los cristalitos de los copos de nieve más apelmazados se les suman esta vez otros debido a la escarcha.

La escarcha que se forma sobre la nieve es esencialmente el vapor de agua del aire que se congela y se deposita sobre una superficie fría. Los cristalitos que se forman también llegan a tener formas dendríticas complicadas y que se superponen a los ya formados o alterando los de la nieve ya caída. En la imagen siguiente se aprecia su belleza.

La longitud de estos cristales usualmente llega a tener entre 1 y 10 mm, pudiendo alcanzar proporciones mucho mayor si las condiciones de formación son las más apropiadas. Si es así, se pueden formar una capa continua del orden de milímetros a centímetros de espesor. Su densidad suele ser muy baja, de 100 a 200 kg m^3. El ski sobre dichas superficies es bastante agradable.

Cuidado: ¡peligro de aludes!

Cuando es enterrada por las nevadas subsecuentes, la escarcha sobre la nieve es una capa potencialmente débil. La capa de escarcha enterrada es extremadamente eficiente en propagar inestabilidades de cizalladura. Fatales avalanchas han ocurrido cuando los esquiadores en terreno plano causaron fracturas en la zona de escarchas de hielo enterrada, que se propagaba pendiente abajo. Ya que la capa de escarcha sobre la nieve se convierte en una zona delgada cuando es comprimida por la nieve sobrepuesta, esta capa, que potencialmente puede resbalar o deslizarse, es absolutamente difícil de reconocer cuando está enterrada.

La escarcha de superficie se forma cuando la pérdida del calor por radiación de onda larga en la superficie de la nieve desciende la temperatura superficial por debajo temperatura del aire. La deposición entonces ocurre sobre la superficie de la nieve mientras que la humedad relativa excede de 100% con temperatura del aire por debajo de los 0ºC. Esta deposición ocurre generalmente durante noches claras, frías, a menudo cuando hay una capa de inversión en la atmósfera. Una masa de aire caliente y húmedo durante el día facilita la formación de la escarcha superficial elevando la temperatura del aire y aumentando la humedad específica de la atmósfera. Poco o nada de viento es importante, si no la pérdida de la temperatura causada por radiación de onda larga de la superficie de la nieve será compensada por transferencias de energía del calor latente y sensible.

En resumen:

• Las estructuras analizadas, en general, se forma durante la noche

• Noches claras y frías (la superficie de la nieve radia energía enfriándose

• Aire relativamente cálido durante el día.

• La temperatura de la nieve por debajo de la temperatura del aire.

• Ligerísima brisa entre 1-3 m/s (NI 0; NI más de 5 m/s)

• Lo mejor si durante el día ha sido cálido y nuboso y durante la noche fría y despejada

Tomado de:

http://snobear.colorado.edu/Markw/SnowHydro/Mtn_snowpack/snowpack.html