SchneeGestöber 2 2017/18 | Humedad y temperatura: un matrimonio emancipado

Buscando pareja

No hace falta hablar mucho de la temperatura del aire y su influencia directa en la temperatura de la nieve y por tanto en las propiedades de la misma. De hecho. Todos sabemos que la formación y transformación de la nieve depende mucho de la temperatura del aire. Que con las gotitas sobreenfriadas, los núcleos de cristalización en la nube o el gradiente de temperatura en el suelo, etc.

Sin embargo, detrás del supuestamente dominante novio llamado "temperatura" hay mucho que deberíamos saber más allá: La nieve puede estar a 0°C "caliente" cuando cae del cielo, pero también puede estar a -30°C "fría". En ambos casos, es relativamente "caliente". ¿Por qué? A 0°C, la nieve se derrite y pasa a la fase líquida. Por eso nunca está lejos de su punto de fusión. Y la nieve mucho más fría prácticamente nunca cae al suelo en nuestra zona, o apenas se enfría una vez que ya está en el suelo. Los materiales que están justo por debajo de su punto de fusión son muy versátiles.

¿Qué significa esto? Comparemos la nieve con un trozo de acero: con un punto de fusión de unos 1.400°C, el acero empieza a brillar en torno a los 600°C. A 1.300°C, brilla y reluce y, para un observador al que no afecten las negociaciones salariales de los metalúrgicos austriacos, parece estar a punto de explotar. El recocido modifica las propiedades del acero. Por ello, el recocido se utiliza específicamente para procesarlo. Es lo que se denomina "recocido de recristalización". Este término nos muestra la analogía con la nieve: a temperaturas justo por debajo del punto de fusión, se producen muchos más cambios que a temperaturas muy por debajo. La nieve que está a -20°C de frío, o -como suele ocurrir en nuestro manto de nieve invernal- a sólo -6°C, está mega caliente en este sentido. Por eso, en un manto de nieve todo se transforma o recristaliza constantemente.

La forma en que se transforma depende del gradiente de temperatura, es decir, de la diferencia de temperatura entre los distintos cristales de nieve. Si la diferencia de temperatura es grande, el vapor de agua migra de la parte cálida a la fría y se congela allí de tal manera que forma cristales, que luego conocemos como capas débiles. Si la diferencia de temperatura es pequeña o los cristales están a la misma temperatura, se hacen cada vez más pequeños y redondeados: la nieve se vuelve más firme y se asienta más rápidamente. Si la temperatura es tan alta que incluso se derrite y luego se vuelve a congelar, encontramos otras formas de cristales. Nuestro novio, la temperatura del aire, influye constantemente en este proceso: durante la formación de la nieve en la nube y después en el manto de nieve existente y en su superficie, que está en constante intercambio de calor con la temperatura del aire.

Nieve podrida debido a la alta humedad y a la elevada temperatura del aire. — Se siente nieve debido a la alta humedad y a la elevada temperatura del aire
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Lukas Ruetz

La asociación

Sin embargo, la temperatura del aire por sí sola no es decisiva para la nieve. Ya se ha casado con la humedad del aire. La humedad influye en la nieve de la misma manera - sólo indirectamente: a través de su influencia en la temperatura de la nieve por medio de la irradiación y la radiación, la evaporación y la sublimación.

Con respecto a la radiación, todo se explica rápidamente: cuanto mayor es la humedad, más se dificulta la radiación de calor desde la superficie de la nieve. Las partículas de agua en el aire reflejan la radiación de calor hacia el suelo y la superficie de la nieve se calienta o enfría menos. Una pantalla de nubes impide la radiación más o menos completamente, la humedad alta dificulta mucho la radiación.

El mismo principio se aplica a la sublimación y la evaporación: cuanto mayor es la humedad, menos puede enfriarse la superficie de la nieve. La evaporación del agua líquida sobre una superficie de nieve húmeda y la sublimación de la nieve sobre la superficie de nieve enfrían el manto de nieve - la transición de fase de líquido a gaseoso o de sólido a gaseoso requiere energía, es decir, calor.

Para trabajar mejor con esto y estimar mejor la influencia de la humedad, existen tres medidas: la humedad relativa en porcentaje, el punto de rocío en grados centígrados y la temperatura de bulbo húmedo en grados centígrados. Como el aire frío puede absorber menos humedad en términos absolutos (absoluto significa en gramos por metro cúbico) que el aire más caliente, existe una marca de temperatura hasta la que debe enfriarse un paquete de aire para alcanzar el punto en el que la humedad empieza a condensarse, es decir, la humedad relativa alcanza el 100%, mientras que la humedad absoluta sigue siendo la misma (¿de dónde debe salir más humedad?). En este punto, el paquete de aire ya no puede transportar la humedad que podía transportar en la zona más cálida, por lo que la humedad debe condensarse. Esta temperatura es el punto de rocío. A medida que el punto de rocío aumenta mientras la temperatura del aire permanece igual, la humedad relativa aumenta. La temperatura de bulbo húmedo describe algo parecido al punto de rocío, pero no suele aparecer en los gráficos de las estaciones meteorológicas y, por tanto, es menos relevante para nosotros. A grandes rasgos, suele situarse exactamente entre la temperatura del aire y el punto de rocío. El punto de rocío y la temperatura de bulbo húmedo no pueden ser superiores a la temperatura del aire, ya que la humedad no puede ser superior al 100%.

Si la temperatura de bulbo húmedo y el punto de rocío son inferiores a 0°C, la nieve sólo se sublima. ¡Incluso si la temperatura del aire es superior a 0°C! Debido a la baja humedad, la presión de vapor del aire es tan baja que las moléculas de los cristales de nieve de la superficie son "expulsadas" directamente del estado sólido al gaseoso en el aire. Si la temperatura del bulbo húmedo supera los 0 °C pero el punto de rocío se mantiene por debajo, la nieve se funde parcialmente. Esto significa que parte de ella pasa de la fase sólida a la líquida y la superficie se humedece. La presión de vapor del aire aumenta con el aumento de la humedad y las moléculas de los cristales de nieve ya no tienen la oportunidad de convertirse todas directamente en vapor debido a la mayor presión, sino que deben permanecer en la superficie de la nieve y convertirse así en agua líquida. Algunas de ellas siguen pasando directamente a la fase gaseosa. Si la humedad relativa aumenta aún más y el punto de rocío también supera los 0 °C, la nieve sólo se funde: es decir, ya no sublima y sólo pasa del estado sólido al líquido. La capa de nieve se funde, se descongela. Sólo una pequeña parte del agua que se ha formado se evapora. Esto significa que se pierde todo el calor que antes se extraía mediante sublimación pura o sublimación y evaporación. En tiempo de deshielo, la capa de nieve se calienta mucho más rápido, se humedece mucho más rápido y se evapora mucho más rápido. Todo debido a la temperatura del aire Y a la humedad.

Punto de rocío y humedad relativa. — Punto de rocío y humedad relativa
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Lukas Ruetz

En la práctica: en aire seco, la nieve fresca se mantiene esponjosa durante más tiempo que en aire húmedo. En aire seco, la capa de nieve se forma más rápidamente y se ablanda más lentamente (¡o no se ablanda en absoluto!). En aire seco, la capa de nieve se empapa más lentamente. Todo ello se debe a los efectos sobre la temperatura de la nieve provocados por el enfriamiento de la superficie. En aire extremadamente seco, se forma un manto de nieve portante a temperaturas del aire de unos +6°, +7° o incluso +8°C. En aire muy húmedo, sólo hasta +1°C. En aire muy húmedo, sólo hasta +1° o +2°C, y con una pantalla de nubes no se forma ninguna cubierta dura hasta 0°C. En otras palabras: con mucha humedad, basta una temperatura del aire más baja para que suba la temperatura de la nieve. Con menor humedad, la temperatura del aire puede subir más para calentar la nieve.

Ambos socios van de la mano a lo largo de la vida de la nieve. Aunque la temperatura del aire tiene una influencia dominante en el exterior, en el fondo los hilos son movidos de la misma manera por la humedad. Especialmente en situaciones límite (= en la zona del punto de fusión y justo por encima), la humedad del aire decide hacia dónde se dirige la nieve en su viaje. Detrás de un hombre fuerte hay una mujer fuerte o: Papá lleva los pantalones, mamá los elige.

Resumen: Matrimonio & contrato matrimonial

Por lo tanto, se puede considerar que la influencia de la humedad tiene la misma relevancia práctica que la temperatura del aire. Ambas influyen en la temperatura de la nieve y, por tanto, en su forma y propiedades. Sólo percibimos más la influencia de la temperatura del aire porque tiene un efecto directo sobre la nieve a través del intercambio de calor. La humedad del aire, en cambio, tiene un efecto indirecto sobre la temperatura de la nieve a través de la radiación/radiación y la evaporación/sublimación.

Nota: La influencia de la humedad en la nieve debe recibir la misma atención que la de la temperatura del aire.

La influencia de la humedad del aire en la nieve debe recibir la misma atención que la de la temperatura del aire.