Para crear escarcha superficial se necesitan varios factores:
Una superficie de nieve fría, una temperatura del aire superior a la de la superficie de la nieve y suficiente humedad. También se necesitan noches despejadas para que la superficie de la nieve pueda enfriarse. El viento tiene una influencia adicional: cuanto más fuerte sople, menor será la formación de escarcha, porque entonces el vapor de agua tiene muy pocos y demasiado cortos puntos de contacto con la superficie de la nieve para poder asentarse.
Que se pueda formar escarcha superficial depende también del balance energético del manto de nieve. El balance energético describe el intercambio de energía con la atmósfera y el flujo del suelo. El intercambio de energía se produce a través de la radiación, el calor sensible (por ejemplo, foehn) y las transiciones de fase. La radiación térmica de onda larga es responsable del enfriamiento de la superficie de la nieve, necesario para la formación de escarcha superficial. En el caso de la nieve, la radiación de onda larga no sólo puede registrar un plus energético en comparación con la radiación de onda corta (radiación solar), sino también un minus. En otras palabras, la radiación térmica de onda larga puede tanto calentar como enfriar el manto de nieve. Para que el manto de nieve pueda irradiar, necesita una vista despejada del cielo, porque cualquier obstáculo, ya sean nubes, árboles, etc., provoca una irradiación contraria, que devuelve energía al manto de nieve y, por tanto, lo calienta.
Larga divagación, ahora volvamos a lo esencial: la escarcha superficial se forma principalmente en periodos de buen tiempo con noches despejadas. Esto se debe a que la superficie de la nieve puede enfriarse considerablemente y a veces incluso alcanzar temperaturas bajo cero considerables. Además, debe haber suficiente vapor de agua en el aire, lo que requiere masas de aire más húmedas (alta humedad). Por eso tiende a formarse escarcha superficial en la zona de niebla alta. La temperatura del aire simplemente tiene que ser superior a la temperatura de la superficie de la nieve.
Si se dan todos estos factores, el proceso es el siguiente: El aire ambiente, ligeramente más cálido y húmedo, pasa sobre la superficie fría de la nieve, con lo que el vapor de agua presente se deposita o cristaliza sobre la superficie fría por deposición. Este proceso puede repetirse durante días y los cristales crecen faceta a faceta hacia el cielo. A temperaturas tan frías en la superficie de la nieve, la transformación por acumulación también funciona al mismo tiempo: el mismo proceso, sólo que el vapor de agua procede de capas más cálidas del manto nivoso y los cristales crecen hacia abajo, no hacia arriba. La combinación de la maduración superficial y la transformación de acumulación simultánea significa que se pueden formar varios centímetros de cristales sueltos en la superficie de la nieve. Si la profundidad de la nieve es baja y los procesos tienen lugar durante un periodo de tiempo más largo, todo el manto de nieve puede sufrir una transformación de acumulación, como suele ocurrir a principios del invierno.
Mientras los cristales de limo permanezcan en la superficie de la nieve, no suponen ningún peligro. Sin embargo, si están superpuestos por nieve a la deriva o nieve fresca, sirven como una capa débil perfecta. Esto se debe a que el limo superficial suele estar presente en una gran superficie y está formado por cristales grandes y sueltos que se rompen con facilidad y cuya propagación de la fractura suele ser fantástica. Por lo tanto, si encima hay una tabla adecuada (nieve ligada) y la pendiente es suficientemente pronunciada, una avalancha está prácticamente preprogramada. No es raro oír el ruido de un hundimiento incluso en terreno llano si la superficie ha sido nevada. Este peligro no puede reconocerse visualmente en el terreno. Sólo si se ha visto la escarcha superficial antes de que se superponga, o si se echa un vistazo a la capa de nieve, se puede obtener una indicación. Sin embargo, la formación de escarcha superficial puede conjeturarse a partir de las estaciones de medición.
