La nieve: del copo al manto

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La nieve: del copo al manto

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Mar, 22/07/2014 - 19:14
Os presentamos el segundo reportaje de la serie. En el que nos acercaremos más a la nieve como un todo, para poder así entender como se comportan las grandes superficies nevadas

Capítulo segundo. La nieve: del copo al manto

Enlace al capítulo primero

En el reportaje anterior tratamos la nieve a nivel de elemento, centrándonos así en sus propiedades como partículas independientes. Ahora intentaremos unir esas pequeñas partículas para entender como se comportan cuando están todas juntas

La siguiente frase explica de forma resumida porqué los copos acaban uniéndose formando estructuras mayores:

Las moléculas de cualquier material tienden a unirse para minimizar su superficie

Este proceso se maximiza en el caso del agua en su estado sólido porque la movilidad de las moléculas se reduce con la temperatura (la temperatura es sólo una medición de la movilidad de las partículas): al estar las moléculas de agua congeladas en forma de nieve, su movilidad es tan reducida que no se pueden deslizar las unas sobre las otras y acaban como pegadas. Esta es la razón por la que al caer la nieve, por ejemplo sobre un árbol, se acumula y no se desliza hasta el suelo, ofreciendo a veces magníficas instantáneas. Sin embargo al subir la temperatura, esta nieve empieza a calentarse, las moléculas ganan por tanto movilidad y la gravedad hace el resto destruyendo estas bonitas estructuras.

Nieve depositada por el viento. Se aprecia como los copos se han ido uniendo y permanecen pegados por las bajas temperaturas


Nieve precipitada sobre un árbol

Cuando la nieve se derrite se precipita destrozando esas 

bonitas estructuras o creando formas incluso más bonitas

Otra consecuencia de esto es el grado de compactación de la nieve. Cuanto más frío haga, más “separados” quedarán los copos de nieve y tendremos una mejor nieve polvo. Al subir la temperatura estos copos se compactan más y la nieve se vuelve pesada. Lo que se observa por ejemplo en la nieve primavera.


Nieve virgen en la estación de Grindelwald (Suiza)


En contraste a la nieve virgen esta foto de nieve húmeda (Foto: Esteban Echaveguren. http://es.snow-forecast.com)

Los copos caídos se van uniendo encerrando aire entre ellos. La nieve virgen puede estar compuesta de hasta un 95% de aire. Esto es lo que explica que un esquiador sobreviva a saltos de más de 100 metros de altura fuera de pista, ya que la porosidad de la nieve la convierte en un material que absorbe muy bien los impactos. La misma caída sobre agua sería mortal.


Cliff drop de decenas de metros sobre nieve virgen (foto http://www.courchevelguide.co.uk)


(Vídeo) Batir el record de altura por accidente y sobrevivir para contarlo

Una pregunta interesante es porqué la nieve es blanca si sus cristales son transparentes. La luz reflejada en un cristal contiene la misma cantidad de cada uno de los diferentes colores. Al componerse la luz blanca de todos los colores, el resultado es que la nieve aparece blanca. Este efecto se hace mayor cuanto mayor sea la superficie y cuanto más pequeños sean los copos de nieve. Por eso la nieve virgen recién caída parece más blanca que la nieve que lleva tiempo en el suelo y se ha ido compactando formando cristales mayores (aunque aquí también puede influir el filtrado de partículas de tierra o "suciedad" en el manto níveo). El que la nieve refleje casi toda la luz que recibe del sol es lo que hace necesario el uso de gafas o goggles. Ya que mirar a la nieve es casi como mirar al sol, aunque no lo notes.

Aunque el color naranja no tenga que ver con la reducción de intensidad de la luz, la imagen de la derecha aparece más oscura gracias a las lentes.

Si cavas un hueco en la nieve verás como cuanto más profundo escarbes, más azul será ésta. Esto se debe a que en realidad la nieve absorbe un poco más el color rojo que los demás. La luz que atraviesa una capa de nieve gruesa va perdiendo cada vez más rojo y por lo tanto se ve más azulada y no blanca como en la superficie. Este efecto se aprecia muy bien en los glaciares como puedes ver en la siguiente fotografía.


Detalle del glaciar Rhone (donde nace el Ródano) en en el puerto Furka (Suiza)

Metamorfosis de la nieve:

Como todo freerider sabe o debería saber, la nieve o su estado cambian constantemente. El aire contenido en la nieve polvo recién caída abandonará ésta en un corto periodo de tiempo, por eso hay que esquiarla el día que cae. Debido a los cambios de temperatura la forma de los cristales cambia constantemente dando lugar a distintos tipos de nieve incluso en pocas horas.

Durante el invierno, bajo la capa de nieve (siendo ésta de más de 60 cm) que yace sobre el suelo se mantiene una temperatura casi constante de 0ºC. Sin embargo la temperatura de la superficie es por regla general menor. Debido a esta diferencia de temperatura, las partículas de vapor de agua se moverán del calor al frío, es decir de abajo hacia arriba. Cuando una de estas partículas en su ascenso al exterior se topa con otra partícula congelada, se congela la primera también y empieza a construir un cristal que empezará a crecer hacía abajo (Esto se debe a la resublimación explicada en el capítulo primero). Este tipo de cristales, entre otros, crean capas de nieve débil que serán luego responsables de muchos de los aludes. Ya que los cristales desligan los copos de nieve.


Corte vertical en el manto que deja ver las distintas capas de nieve (http://ffden-2.phys.uaf.edu)

Producción de nieve artificial:

La nieve artificial se produce en los cañones nebulizando agua que se congela al ser enviada al frío aire de la estación de esquí. Esto contrasta con la formación natural en la que el vapor de agua pasa a estado sólido directamente (resublimación (ver capítulo 1 para más información)). Dichas gotas nebulizadas se congelan de fuera a dentro generando por tanto un recubrimiento helado de una gota interior que puede permanecer en estado líquido en condiciones desfavorables. La nieve artificial es por tanto en realidad pequeños cubitos de hielo y por tanto más dura y compacta que la nieve polvo natural. Así que si te caes sobre nieve artificial te dolerá más. La sublimación artificial es también posible pero de momento tan cara que sólo se realiza en laboratorios. Cubriremos más en detalle la nieve artificial en otro capítulo.


Nieve artificial cubriendo el descenso al valle en Meiringen-Hasliberg (Suiza) en Enero del 2014. Triste pero cierto

¿Por qué te deslizas sobre la nieve?

La respuesta rápida es “agua”. Cuando el esquí roza la nieve produce un calor sobre ésta (debido a la fuerza de rozamiento) que la hace fundirse. Esta capa de agua se comporta como un lubricante y reduce la fricción de tus esquís. La velocidad o el grado de deslizamiento alcanzado dependerá de la cantidad de agua que se derrita y de como ésta se comporte bajo tus esquís; permaneciendo debajo o drenándose a los lados:

  • Si la temperatura es muy baja, se formará menos agua y los esquís serán más lentos.
  • Si la temperatura es muy elevada (por encima de los 0ºC) se generará demasiada agua y los esquís serán igualmente lentos.
  • A temperaturas de la nieve entre -3ºC y -5ºC se dan las mejores condiciones.

Como por desgraciada no siempre tendrás condiciones óptimas se recomienda que enceres tus esquís. La cera drenará el agua bajo tus esquís a temperaturas altas mientras que se comportará como lubricante a temperaturas bajas ampliando así ese estrecho rango de sólo tres grados de condiciones óptimas.

A parte de la temperatura es muy importante la estructura superficial tanto del esquí como de la nieve:

  • Si el esquí es áspero y la nieve dura y con cristales gordos, se tendrá poca superficie de contacto y por tanto poca fricción. Por lo que el esquí será más rápido
  • Si la nieve es fina, los copos se meterán entre las hendiduras del esquí aumentando la superficie de contacto y así la fricción. Por lo que el esquí será más lento

Se dan muchas más combinaciones entre la rugosidad del esquí y las propiedades de la nieve bajo ellos. Esto es muy importante en las competiciones a la hora de elegir unos esquís u otros.

Por otro lado, si la nieve es blanda el esquí se hundirá en ésta aumentando la superficie de contacto y la fricción y haciendo la esquiada más lenta. Por esto en nieve virgen vas más lento que sobre el hielo de una pista al final del día.

 

Basado en el libro:  "Schnee" del WSL Institut für Schnee und Lawinenforschung SLF  en Davos (Suiza) ISBN-10: 386312054X

 

En el próximo capítulo hablaremos sobre el manto niveo.

Capítulos de la serie:

  1. La nieve: ese mágico elemento
  2. La nieve: del copo al manto
  3. La nieve: el manto níveo
  4. La nieve: el lado oscuro
  5. La nieve: ¿y si se acaba?
  6. La nieve: consecuencias climática
  7. La nieve: récords de nieve (Apéndice)

 

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