Nieve

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Para otros usos de este término, véase Nieve (desambiguación).

La nieve es un fenómeno meteorológico consistente en la precipitación de pequeños cristales de hielo. Los cristales de nieve adoptan formas geométricas con características fractales y se agrupan en copos. Ya que está compuesta por pequeñas partículas ásperas es un material granular. Normalmente tiene una estructura abierta y suave, excepto cuando es comprimida por la presión externa.

La nieve se forma comúnmente cuando el vapor de agua experimenta una alta deposición en la atmósfera a una temperatura menor de 0°C (32°F), y posteriormente cae sobre la tierra. La nieve también se puede fabricar usando los cañones de nieve, que consisten en aparatos que crean gránulos minúsculos de hielo similares a un fino granizo.

Animación de la superficie cubierta de nieve con el cambio de estaciones.

Tabla de contenidos

1 Tipos
2 Ocurrencia
3 Recreación
4 Geometría
5 Física de la fusión de la nieve
- 5.1 Fusión rápida de la nieve
- 5.2 La nieve desde el punto de vista hidrológico
6 Véase también
7 Enlaces externos

[editar] Tipos

La nieve muy suave es llamada ráfaga. Los minúsculos gránulos de hielo son llamados granizo suave. La nieve que se ha deshelado parcialmente y recongelado mientras se precipita se llama aguanieve.

Un chubasco de nieve es una breve tempestad muy intensa, mientras que una ventisca es una tormenta duradera con nevadas intensas y vientos generalmente fuertes. Cualquier tormenta puede crear las condiciones de nublamiento donde la visibilidad se reduce a cero, mientras que las ventiscas además pueden también crear grandes acumulaciones de nieve. Una ventisca es una tormenta de viento que desplaza la nieve ya caída generando nublamientos.3

[editar] Ocurrencia

Ciudad nevada, Alcalá la Real, España.

Las nevadas varían dependiendo del temporal y la localización, incluyendo características como latitud geográfica, la elevación y otros factores que afectan al clima en general. En latitudes más cercanas al ecuador, hay menos probabilidades de la caída de nieve. 35° es a menudo referido como un delimitador. Las costas occidentales de los continentes principales siguen siendo lugares sin nieve en latitudes mucho más altas.

Algunas montañas, incluso en, o cerca del Ecuador, tienen una cubierta permanente de nieve en sus partes más altas, incluyendo a la montaña Kilimanjaro en Tanzania y Los Andes en Suramérica. Inversamente, muchas regiones del ártico y el antártico reciben muy pocas precipitaciones y por lo tanto, generan muy poca nieve a pesar del intenso frío (por debajo de cierta temperatura, el aire pierde esencialmente su capacidad de trasportar el vapor de agua).

Aunque la densidad de la nieve varía extensamente, una guía es que la profundidad de nevadas son 10 veces más de las precipitaciones pluviales que contienen la misma masa de agua.

Gran cantidad de nieve acumulada en un árbol y en el suelo.

Las nevadas inesperadas a veces deterioran las infraestructuras e interrumpen los servicios, incluso en las regiones que están acostumbradas a ellas. El tráfico se puede ver entorpecido o incluso detenido totalmente. Las infraestructuras básicas tales como electricidad, teléfono y gas natural pueden ser desconectados. Un día nevado es frecuentemente un día en el cual la escuela u otros servicios son cancelados debido a la precipitación. Esto puede ocurrir incluso en las áreas que tienen por lo general muy poca precipitación de nieve con una acumulación ligera. Cuando la acumulación de nieve es excesiva, a menudo tarda tiempo en fundirse, haciéndose así neveros.

La precipitación acumulativa más alta de nieve en el mundo fue medida en Mount Baker, Washington, EE.UU., durante la estación 1998–1999 en la que se recibieron 1.140 pulgadas (28,96 metros); esta medida sobrepasó el récord anterior, en Mount Rainier, Washington, EE.UU., por el que durante la estación 1971–1972 se recibieron 1.122 pulgadas (28,50 metros) de nieve.

La precipitación diaria más alta en el mundo fue registrada en Silver Lake, Colorado, EE.UU., en 1921, con 76 pulgadas (1,93 metros) de altura.

[editar] Recreación

Formas de recreación dependientes de la nieve:

Muchos deportes de invierno, tales como el esquí, snowmobiling, snowshoeing y snowboarding
Jugar con un trineo o montar sobre una colina
Construir un muñeco de nieve o un fuerte de nieve
Tirar bolas de nieve en una guerra de bolas de nieve
En aquellos lugares donde la nieve es escasa pero la temperatura es suficientemente baja, se pueden emplear cañones de nieve para producir una cantidad adecuada para practicar deportes de nieve.
La nieve firmemente embalada se puede utilizar como material de construcción, para por ejemplo, casas de la nieve (iglúes).
El castillo de nieve más grande del mundo se construye cada invierno en Kemi, Finlandia.

[editar] Geometría

Copos de nieve vistos a través de un microscopio de barrido electrónico

Una pregunta interesante es el porqué los brazos de los copos de nieve son simétricos, y porqué ningún par de copos de nieve parecen ser idénticos. Se cree que la respuesta es por el hecho de que las distancias longitudinales de los copos de nieve son mucho mayores que las distancias transversales de éstos.

La simetría de los brazos de los ampos siempre es de seis brazos, basada en la estructura hexagonal de los cristales de hielo ordinario (conocido como hielo Ih) junto con su plano 'básico'.

Existen dos explicaciones posibles ampliamente conocidas sobre la simetría de los copos de nieve. En primer lugar, podría haber comunicación (transferencia de información) entre los brazos, por lo que el crecimiento en cada brazo afecta al crecimiento de su extremo opuesto. La tensión de la superficie o los fonones es una de las maneras en la que tal comunicación podría ocurrir. La otra explicación, que parece ser una versión prevaleciente, es que los brazos de un copo de nieve crecen independientemente en un ambiente que se piensa que varía rápidamente en cuanto a su temperatura, humedad, etcétera. Se cree que este ambiente es relativamente homogéneo espacialmente en la escala de un solo copo, provocando el crecimiento de los brazos en un alto nivel de semejanza visual, respondiendo de una misma manera a unas condiciones ambientales idénticas, de la misma manera que los árboles sin relación aparente responden a los cambios ambientales generando anillos muy similares en sus troncos. La diferencia en el ambiente a escalas mayores que un copo de nieve conducen a la observada carencia de correlación entre las formas de diversos copos de nieve.

Sin embargo, el concepto de que no hay dos copos de nieve idénticos es incorrecto: es enteramente posible, aunque inverosímil, que un par de copos de nieve puedan ser visualmente idénticos si sus ambientes son suficientemente similares, ya sea porque crecen muy cerca uno del otro, o simplemente por la probabilidad. La sociedad meteorológica americana (American Meteorological Society) ha divulgado que fueron descubiertos cristales de nieve idénticos por Nancy Knight, del centro nacional para la investigación atmosférica (National Center for Atmospheric Research). Los cristales no eran escamas en el sentido general sino prismas hexagonales huecos.

[editar] Física de la fusión de la nieve

El calor necesario para el derretimiento de la nieve proviene de diversas fuentes, la más natural es la radiación solar directa. La cantidad de radiación efectiva necesaria para la fusión de la nieve depende del poder de reflexión o albedo de la propia nieve. Casi el 90 por ciento de la radiación que incide sobre la nieve nueva, recién caída, limpia, es reflejada sin provocar fusión. La nieve sucia, caída hace algún tiempo y que ha acumulado polvo en su superficie, reflejará menor cantidad de radiación solar, y por lo tanto, la misma cantidad de radiación solar la derretirá más.

El calor del aire es otro factor importante para el derretimiento natural dela nieve. Debido ala baja conductividad térmica del aire quieto, una pequeña cantidad de nieve es derretida por el calor del aire si no hay presencia de brisa o viento. En efecto las turbulencias provocadas por el viento ponen gran cantidad de aire en contacto con la nieve, lo que incrementa considerablemente su derretimiento.

Si la presión de vapor del aire fuera más elevada que la del hielo a 0 ºC grados centígrados, la turbulencia contribuye también con el aporte de humedad del aire que puede condensarse en la superficie de la nieve. Como el calor necesario para la condensación del agua a 0 ºC es de 596 cal/g, y para la fusión del hielo es de apenas 80 cal/g, la condensación de 25.4 mm de agua en la superficie provocaría el derretimiento de aproximadamente 190 mm de agua proveniente de la nieve. Como la fusión por convección del aire caliente y por condensación dependen de la turbulencia, la velocidad del viento es un factor muy importante en la determinación de la velocidad de derretimiento de la nieve.

También la lluvia aporta calor a la nieve, ya que el agua de lluvia tiene temperatura superior al punto de congelamiento. La cantidad de agua M_s derretida, en mm de agua, a consecuencia de una precipitación de P mm, puede ser calculada por una expresión calorimétrica simple:

$\ M_s = \frac {P . T_w} {80}$

Donde T_w = temperatura del termómetro húmedo en grados centígrados, admitida como siendo la temperatura del agua de lluvia.

Si T_w = 10 ºC, entonces 10 mm de lluvia derretirán apenas 1,25 mm de agua de nieve. Como se ve la precipitación es menos importante como agente de fusión de la nieve de lo que generalmente se piensa. En realidad los factores responsables por el rápido derretimiento dela nieve durante las lluvias son el aire caliente, los vientos fuertes, y el alto tenor de humedad que acompaña las lluvias.

[editar] Fusión rápida de la nieve

La nieve acumulada en las laderas de los volcanes activos, como lo son la mayoría de los volcanes en América del Sur, puede derretirse en forma muy rápida, a causa de una variación de la actividad del volcán provocando avalanchas de agua y lodo muy peligrosas para las poblaciones ubicadas en las laderas del volcán.

[editar] La nieve desde el punto de vista hidrológico

Desde el punto de vista hidrológico la nieve se constutuye en una reserva de agua, acumulada en la superficie de la cuenca hidrogáfica, y que se hará disponible para su uso en un tiempo posterior al de la precipitación, en la medida que se derrita, así un determinado volumen de agua que ha precipitado en forma de nieve en el invierno se hace disponible, para los usos no recreativos, en primavera.