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Foro general de Meteorología => Meteorología general => Mensaje iniciado por: pannus en Sábado 23 Enero 2010 13:47:31 pm

Título: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Sábado 23 Enero 2010 13:47:31 pm
Creo que el subforo meteorología es el sitio más adecuado para este topic.

Esta mañana en no sé qué canal ha salido una noticia haciendo referencia a la congelación del mar en el NE de China.
Y yo me pregunto: ¿se hiela el mar de la misma forma en que lo hace un lago?

Me explico: imaginemos un lago de alta montaña. Llega el invierno y las orillas y pendientes adyacentes se empiezan a cubrir de nieve, pero el agua, al conservar el calor, tarda en enfriarse y el lago permanece líquido.
Pero a medida que avanza el invierno el agua que está en contacto con las gélidas rocas de las orillas se empieza a helar: se hiela la orilla del lago, y este hielo comienza a avanzar de la orilla hacia el centro, hasta que por fin se congela el hueco líquido que resistía en el centro y se nos congela en su totalidad la superficie.

Bien, cuando veo imágenes del mar empezando a helarse las cosas aparentemente son bien distintas: aparecen en el mar como galletas de hielo de tamaño pequeño y uniforme, que van cubriendo la superficie hasta que el mar tiene el mismo aspecto que el Ártico.
Supongo que el hecho de que la superficie del mar esté agitada por el oleaje previo a su congelación es el que hace que la forma de helarse sea distinta.
En un libro, de forma vaga, leí que las rocas del fondo cerca de la orilla irradian calor al ser oscuras (cuerpo negro), se enfrían y la película de agua en contacto con ellas se congela, hasta que la capa de hielo es tal que no puede soportar el empuje ascensional y acaba por emerger a la superficie, flotando y creciendo por congelación del agua marina en contacto, al igual que las miles de galletas que flotan en la superficie y que al final acaban estrujándose unas con otras: el mar se ha helado por completo.
Este proceso también se inicia en la orilla, pero de distinta forma que en un lago.

¿Es así?
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: Drietsh en Sábado 23 Enero 2010 14:24:03 pm
El mar es bastante mas dificil que se hiele por su alto contenido salinico...

Por ejemplo, los mares del norte si es mas facil que se hielen, porque al ser mas frios, tienen menos sal, y por lo tanto, mas facil el helarse...

Segun se, para que se empiezen a helar, tiene que haber temperaturas muy bajas ( -10ºc o mas bajas ) durante un largo periodo de tiempo para que se empieze a congelar...

Saludos ;)
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Sábado 23 Enero 2010 14:34:29 pm
Pero no pregunto qué condiciones meteorológicas debe haber para que se hiele sino, una vez que está el frío instalado, cómo y dónde se forma el hielo.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: Drietsh en Sábado 23 Enero 2010 14:36:08 pm
Pues segun se ( contando con lo que acabas de responder), se forma en zonas donde el agua esta mas en movimiento, y por lo tanto tiene menos sal; y por lo general, fria, aunque es verdad, que el agua calida se congela antes...
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: _00_ en Sábado 23 Enero 2010 14:51:11 pm
si es así no creo que sea por la salinidad,
 será por ser agua sobreenfriada, al llegar a un punto de mayor agitación dinámica se rompe el sobreenfriamiento y solidifica,
(es solo una opinión)   :confused:
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Sábado 23 Enero 2010 15:01:25 pm
será por ser agua sobreenfriada, al llegar a un punto de mayor agitación dinámica se rompe el sobreenfriamiento y solidifica

No creo: para preparar una muestra de agua sobreenfriada en laboratorio hay que destilarla y enfriarla en reposo absoluto en un recipiente sin imperfecciones en las paredes.
Todo lo contrario pasa en el agua del mar: partículas en suspensión, burbujas, agitación, fondo irregular...
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: gdvictorm en Sábado 23 Enero 2010 15:02:02 pm
si es así no creo que sea por la salinidad,
 será por ser agua sobreenfriada, al llegar a un punto de mayor agitación dinámica se rompe el sobreenfriamiento y solidifica,
(es solo una opinión)   :confused:


Suele ocurrir en liquidos muy puros, pero debido a la gran cantidad de nucleos de condensación que hay en el mar no creo que se produzcan sobreenfriamientos. Creo que puede ser más debido a la presencia de corrientes intensas que no existen en lagos pequeños y en lagunas, a parte de la importancia que tiene el hecho de que el lecho marino próximo a las orillas absorve radiación solar y en zonas profundas no, evitandose así que se congele con facilidad el agua próximo a las costas.

EDITO: te me adelantaste, Pannus...  avergonzado  Efectivamente, Además el agitamiento del mar y la formación de espuma en las crestas de las olas rompería esos equilibrios metaestables incluso suponiendo que no existieran núcleos de solidificación y sales, impidiendo el sobreenfriamiento del agua...


Saludos ;)
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Sábado 23 Enero 2010 15:09:26 pm
Os estáis yendo por los cerros de Úbeda.

No pregunto si el agua es más o menos pura, o salina, o cuántos grados bajo cero debe haber: pregunto si el hielo se empieza a formar en las rocas del fondo y luego sube, o se forma en la orilla, o en pleno mar...
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: gdvictorm en Sábado 23 Enero 2010 15:20:53 pm
Os estáis yendo por los cerros de Úbeda.

No pregunto si el agua es más o menos pura, o salina, o cuántos grados bajo cero debe haber: pregunto si el hielo se empieza a formar en las rocas del fondo y luego sube, o se forma en la orilla, o en pleno mar...

Es bastante probable que se formen en la superficie; lo de la irradiación es más complicado, porque en zonas más profundas las rocas sumergidas se encuentran a 4ºC que es la temperatura a la que se encuentra el agua por debajo de la superficie en situaciónes en las que el mar está próximo al punto de congelación debido al pico de densidad que tiene a esa temperatura, por lo que me hace pensar que esos bancos de hielo se forman en mar abierto ( supongo que a partir de bancos de espuma que actuen de "núcleo" al ser más fáciles de congelar por ser una mezcla de agua y aire) y también en pequeña medida, por los bloques de hielo que se desprenden de las rocas de la orilla que se enfrian más rápidamente que el agua debido a su menor calor específico.

Esta es la teoría que saco a partir de los fundamentos que conozco, no obstante puede haber otras posibilidades...

Saludos ;)
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Sábado 23 Enero 2010 15:50:02 pm
Lo del hielo de las rocas del fondo es algo que he leído en más de un sitio, aunque a mí también me cuesta entender cómo consigue la radiación IR de los pedruscos del fondo atravesar la capa de agua.
No veo incompatible una Tª del agua de 4º con unas rocas bajo cero (al igual que a menudo no coinciden Tª del aire y del suelo).
Pero es que esos 4º... ¿a partir de qué profundidad se alcanzan? Porque igual el estrato que está a poco más de 0º es el que cubre las rocas.  ???
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: gdvictorm en Sábado 23 Enero 2010 16:13:20 pm
El estrato de 4ºC se supone que está pegado siempre al fondo, pero estoy pensando   que si es posible que en zonas próximas a la orilla, las rocas emitan mayor cantidad de infrarrojos al espacio al haber menos cantidad de agua por encima a la vez que las temperaturas en el fondo del mar en esas zonas, a pocos metros de profundidad, estén próximas a 0ºC debido a ser una zona con pendiente y además próxima a la superficie. 

En el resto de zonas de alta mar veo dificil el fenómeno en cuestión por el hecho de que si ya es dificil que en la atmósfera se produzcan diferencias de temperatura de más de 4ºC entre el aire y el suelo, en el agua, la cual tiene una densidad del orden de 1000 veces la del aire y un calor específico muy elevado ( recordemos a demás que la temperatura de congelación del mar está por debajo de 0ºC) me temo que será prácticamente imposible.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Sábado 23 Enero 2010 16:16:28 pm
Sí, de producirse debe ocurrir cerca de la orilla, donde hay poca profundidad, a partir de bahías y ensenadas.

EDITO: http://www.natureduca.com/ant_cienc_glac_hielo.php (http://www.natureduca.com/ant_cienc_glac_hielo.php)

http://en.wikipedia.org/wiki/Pancake_ice (http://en.wikipedia.org/wiki/Pancake_ice)
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: Tempes en Sábado 23 Enero 2010 16:25:33 pm
¡Qué casualidad de topic! Yo que no soy de colgar reportajes de fotos... Me veo en la obligación de colgar algunas muy recientes.

El caso es que acabamos de volver de Nueva York y como aficionados a la méteo (yo) y geógrafo, Sylvàtic, no pudimos evitar 'bajar' a ver la playa e intuir Oporto al horizonte...  :risa:

No sé cómo va el tema técnicamente pero sí sé cómo es, hace 10 días en la playa de Coney Island: Brooklyn, Nueva York  ::)  :cold:

A -4 º a mediodía, si forzamos un poco la vista, al horizonte debería estar Oporto  ;)

(https://foro.tiempo.com/imagenes/imagen-no-existe.png)

No son rocas pintadas, no...

(https://foro.tiempo.com/imagenes/imagen-no-existe.png)

Brrr...

(https://foro.tiempo.com/imagenes/imagen-no-existe.png)

Nos comentaron que habitualmente se hiela 'sólo' en los años en que viene una buena ola de frío en febrero. En enero, 'only', on the rocks and the piers... solamente.

Eso se contrarresta con lo que pasó en el Golfo de León y la Costa Brava en febrero de 1956:

http://www.canal10.cat/videos/video/477.html
Atención al minuto 17 donde se escucha la relectura de la narración de cómo se heló el mar en las playas del Empordà por Josep Pla -no cualquier escritor precisamente: http://es.wikipedia.org/wiki/Josep_Pla
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: _00_ en Sábado 23 Enero 2010 18:46:57 pm
 :crazy:

¡pero que rápido descalificáis una hipótesis! ( :P )

Citar
Abstract : By the term 'underwater ice' we understand both ice forming within the water mass and ice carried down, in crystal form, from the water surface. Bottom ice is a variety of underwater ice. The formation of underwater ice is brought about by the overcooling of the water through contact with a colder surface (iceberg or ice barrier), and also by mixing of overcooled surface water with the deeper water. Underwater ice is formed in almost all bodies of water where the climatic conditions are such as to make possible the formation of ice. In its natural state this ice for the most part occurs in the form of ice crystals, frazil ice, floating anchor ice (slush), and bottom ice. Bottom ice can develop only if the cooling due to the intermixture of water masses extends to the bottom. (Author)
UNDERWATER SEA ICE (http://UNDERWATER SEA ICE)

(el que sea más o menos salino el medio, no elimina el efecto, solo varía los rangos en los que este efecto se manifiesta, pero no deja de ser un equilibrio termocinético)

en este libro, al parecer, modelizan el sistema matemáticamente On the heat and mass transfer at the initial stage of ice formation in the sea  (http://www.springerlink.com/content/t76u4607758756x5/)
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: Yeclano en Sábado 23 Enero 2010 20:56:47 pm
Mi impresión es que debe ser un proceso bastante caótico, ya que hay muchos factores en juego: oleaje, orientación de las costas, subsidencias, profundidad...en fin, que seguramente se trate de un fenómeno bastante complicado de modelizar, a diferencia de un lago donde las condiciones son mucho más homogéneas.

De todas maneras, está claro que debe seguir un patrón desde la costa hacia altamar.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: elwe en Sábado 23 Enero 2010 21:11:56 pm
No soy un experto en el tema, pero por lo que yo he estudiado el hielo se forma en las cosas y va a la deriva hacia el centro.

Sobre la formación, el agua salada no es como el agua dulce que tiene un mínimo de densidad a los 4ºC, sino que la densidad del agua siempre aumenta al disminuir la temperatura, por lo que el agua flotante se hundiría cuando bajara la temperatura. Para que ocurra el efecto lago (Hielo por arriba, agua por abajo), necesitamos una película de agua dulce por encima de la salada, que es la que se helará. Esa agua la aportan los ríos de Siberia y Canadá en el océano Ártico, y los ríos en el hielo en el océano Antártico.
Creo que una explicación similar debe haber en el Physics of the Climate de Hartmann.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: _00_ en Sábado 23 Enero 2010 21:50:56 pm
añado algo de información relacionada (en inglés y castellano),

Citar
El hielo marino aumenta en densidad según la temperatura mengua hasta alcanzar el punto de congelación. La forma que adopta el hielo marino depende de varias condiciones, y particularmente del grado de turbulencia en las capas superiores del océano.

Los primeros cristales que se forman son diminutas esferas de hielo puro; éstas crecen rápidamente en discos delgados, y entonces, en condiciones de calma, a estrellas hexagonales que van apilándose en forma de largas agujas.
   
Las turbulencias marinas rompen este proceso y convierten las formaciones en una especie de hielo granizado llamado "Frazil", que alcanza varios metros de profundidad, dándole al mar una apariencia de sopa espesa o balsa de aceite, que por efecto del viento y oleaje generan unas suaves y llamativas ondulaciones, muy diferentes de las clásicas marejadillas. Si las turbulencias persisten, los cristales se funden en sus bordes y toman apariencia redondeada, creando lo que se llama "Pancake ice"; Bajo estos campos de hielo donde las condiciones están más en calma,  los "Pancake" toman formas mayores. Más al fondo, el "Frazil" se consolida creando unas delgadas hojas de hielo de unos 10 cm. llamadas "Nilas".

Las nuevas formas de hielo, tienen no obstante sus mejores condiciones en el mar de aguas abiertas, donde las temperaturas del océano y atmósfera tienen mayores diferencias.

En el verano antártico, el hielo marino cubre una superficie aproximada de 3 millones de km2, pero durante el otoño e invierno, las reducidas temperaturas comienzan a helar las aguas marinas más próximas al continente. La formación de hielo marino durante este proceso se estima en la increíble media de 57 km/2 por minuto.

Para finales del invierno, en septiembre, el hielo ha logrado una cobertura máxima de aproximadamente 20 millones de km/2, lo que supone una extensión tres veces más grande que Australia, y se extiende tan lejos como a 2.200 km. de la costa.

El espesor del hielo suele ser de 1 m., pero en ciertas condiciones puede llegar a 10 m. El espesor del hielo es importante para que los científicos puedan determinar los efectos en la iteración Océano-atmósfera. Es también un indicador de como puede afectar al Cambio Climático, por ello, es importante entender el crecimiento y decaimiento del hielo marino y la forma en que actúan recíprocamente las aguas antárticas y el hielo que albergan, con la atmósfera global.

Parte de esta interrogante y elemento común al clima global son también los factores de temperatura, corrientes oceánicas, mareas y vientos que influencian el crecimiento y distribución del hielo del mar
Formación y distribución del hielo marino (http://www.natureduca.com/ant_cienc_glac_hielo.php)

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Ice Formation

The first stage in sea ice development is the formation of individual ice crystals in the surface layer of the ocean. These crystals, known as frazil, form in open water areas when the temperature of the water is below -1.8°C. Frazil ice gives the water an oily appearance and with further freezing the crystals coagulate together to form a soupy layer at the surface known as grease ice.

How the sea ice proceeds to develop depends on whether the surface is calm or disturbed. With calm conditions the frazil and grease ice may consolidate into continuous flexible sheets called nilas. Nilas may be up to 10 cm thick, but is easily rafted under pressure, which can rapidly increase its thickness. Ice 10-30 cm thick is termed young ice, and with further rafting and ridging it develops into first-year ice (>30 cm). Finger rafting is a common process observed with nilas, where interlocking fingers of ice are thrust alternately over and under each other where two nilas sheets converge.

A common process of sea ice development in the Antarctic, which occurs under rougher conditions, is the "pancake cycle". With the influence of wind and wave action the frazil crystals coagulate, eventually consolidating into small circular discs of ice called pancakes. The pancakes have raised rims due to collisions with other pancakes, and grow by accumulating ice crystals from the surrounding water. By rafting and bonding together the pancakes may rapidly increase to a few metres in diameter and up to 40 cm thick, and eventually freeze together to form larger floes or a consolidated ice cover.

Although new ice forms most rapidly in open water areas with the development of frazil crystals, ice also grows on the underside of existing floes as heat is conducted from the ice-water interface through the floe. This ice is called congelation ice and consists of characteristic long columnar crystals, distinct from the small randomly oriented crystals of frazil ice.

New ice may also be formed from the freezing of flooded snow overlaying the sea ice. When the weight of the snow is sufficient, the ice surface may be depressed below sea level. The influx of sea water through the permeable snow saturates the lower layers of snow which may subsequently refreeze to form "snow-ice". Snow ice has a similar texture to ice formed from coarse grained frazil but may be discriminated from frazil by stable isotope analysis. Compared with sea water, Antarctic snow is relatively depleted in the heavy stable isotope, 18O, and therefore has a highly negative del18O value.

Analysis of 173 cores taken on six voyages into the East Antarctic pack between 1991 and 1995 revealed that on average the pack was comprised of 39% columnar ice, 47% frazil ice and 13% snow ice, with other ice types making up the remaining 1%. These figures indicate the importance of the dynamic processes within the pack, which favour the growth of frazil ice. Snow ice is also seen to make a significant contribution to the total ice mass of the region.
About Sea Ice (http://www.aspect.aq/formation.html)

(https://foro.tiempo.com/imagenes/imagen-no-existe.png)
Characteristics: Ice Formation (http://nsidc.org/seaice/characteristics/formation.html)

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Cooling the water down
Consider a fresh water body being cooled from above, for instance a lake at the end of summer experiencing subzero air temperatures. As the water cools the density increases so the surface water sinks, to be replaced by warmer water from below, which is in its turn cooled. This creates a pattern of convection through which the whole water body gradually cools. When the temperature reaches 4°C, the lake reaches its maximum density. Further cooling results in the colder water becoming less dense and staying at the surface. This thin cold layer can then be rapidly cooled down to the freezing point, and ice can form on the surface even though the temperature of the underlying water may still be close to 4°C. Thus a lake can experience ice formation while considerable heat still remains in the deeper parts.

This does not apply to sea water. The addition of salt to the water lowers the temperature of maximum density, and once the salinity exceeds 24.7 parts per thousand (most Arctic surface water is 30-35), the temperature of maximum density disappears. Cooling of the ocean surface by a cold atmosphere will therefore always make the surface water more dense and will continue to cause convection right down to the freezing point - which itself is depressed by the addition of salt to about -1.8°C for typical sea water. It may seem, then, that the whole water column in an ocean has to be cooled to the freezing point before freezing can begin at the surface, but in fact the Arctic Ocean is composed of layers of water with different properties, and at the base of the surface layer there is a big jump in density (known as a pycnocline), so convection only involves the surface layer down to that level (about 100-150 metres). Even so, it takes some time to cool a heated summer water mass down to the freezing point, and so new sea ice forms on a sea surface later in the autumn than does lake ice in similar climatic conditions.

How ice forms in calm water
In quiet conditions the first sea ice to form on the surface is a skim of separate crystals which initially are in the form of tiny discs, floating flat on the surface and of diameter less than 2-3 mm. Each disc has its c-axis vertical and grows outwards laterally. At a certain point such a disc shape becomes unstable, and the growing isolated crystals take on a hexagonal, stellar form, with long fragile arms stretching out over the surface. These crystals also have their c-axis vertical. The dendritic arms are very fragile, and soon break off, leaving a mixture of discs and arm fragments. With any kind of turbulence in the water, these fragments break up further into random-shaped small crystals which form a suspension of increasing density in the surface water, an ice type called frazil or grease ice. In quiet conditions the frazil crystals soon freeze together to form a continuous thin sheet of young ice; in its early stages, when it is still transparent, it is called nilas. When only a few centimetres thick this is transparent (dark nilas) but as the ice grows thicker the nilas takes on a grey and finally a white appearance. Once nilas has formed, a quite different growth process occurs, in which water molecules freeze on to the bottom of the existing ice sheet, a process called congelation growth. This growth process yields first-year ice, which in a single season in the Arctic reaches a thickness of 1.5-2 m.

How ice forms in rough water
If the initial ice formation occurs in rough water, for instance at the extreme ice edge in rough seas such as the Greenland or Bering Seas, then the high energy and turbulence in the wave field maintains the new ice as a dense suspension of frazil, rather than forming nilas. This suspension undergoes cyclic compression because of the particle orbits in the wave field, and during the compression phase the crystals can freeze together to form small coherent cakes of slush which grow larger by accretion from the frazil ice and more solid through continued freezing between the crystals. This becomes known as pancake ice because collisions between the cakes pump frazil ice suspension onto the edges of the cakes, then the water drains away to leave a raised rim of ice which gives each cake the appearance of a pancake. At the ice edge the pancakes are only a few cm in diameter, but they gradually grow in diameter and thickness with increasing distance from the ice edge, until they may reach 3-5 m diameter and 50-70 cm thickness. The surrounding frazil continues to grow and supply material to the growing pancakes.

At greater distances inside the ice edge, where the wave field is calmed, the pancakes may begin to freeze together in groups and eventually coalesce to form first large floes, then finally a continuous sheet of first-year ice known as consolidated pancake ice. Such ice has a different bottom morphology from normal sea ice. The pancakes at the time of consolidation are jumbled together and rafted over one another, and freeze together in this way with the frazil acting as "glue". The result is a very rough, jagged bottom, with rafted cakes doubling or tripling the normal ice thickness, and with the edges of pancakes protruding upwards to give a surface topography resembling a "stony field".The rough bottom is an excellent substrate for algal growth and a refuge for krill. The thin ice permits much light to penetrate, and the result is a fertile winter ice ecosystem.

In the Arctic, a key area where pancake ice forms the dominant ice type over an entire region is the so-called Odden ice tongue in the Greenland Sea. The Odden (the word is Norwegian for headland) grows eastward from the main East Greenland ice edge in the vicinity of 72-74°N during the winter because of the presence of very cold polar surface water in the Jan Mayen Current, which diverts some water eastward from the East Greenland Current at that latitude. Most of the old ice continues south, driven by the wind, so a cold open water surface is exposed on which new ice forms as frazil and pancake in the rough seas. The salt rejected back into the ocean from this ice formation causes the surface water to become more dense and sink, sometimes to great depths (2500 m or more), making this one of the few regions of the ocean where winter convection occurs, which helps drive the entire worldwide system of surface and deep currents known as the thermohaline circulation (or "Great Ocean Conveyor Belt").
How Does Arctic Sea Ice Form and Decay? (http://www.arctic.noaa.gov/essay_wadhams.html)
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: NeBeL en Sábado 23 Enero 2010 22:01:01 pm
Interesante tema, yo no sabía nada sobre la formación de hielo en el fondo, por eso  no lo niego, lo que sí veo es que se forma el hielo primero en las orillas, puertos, bahías, golfos cerrados, etc y luego va ganando terreno al mar abierto.

Y si me permitís el off-topic, he visto el video que pone Huxley sobre aquel gran Febrero del 56 y por lo que he oído, Enero fue un bluff meteorológico, Febrero pegó fuerte del día 2 al 15, y luego continuó siendo bastante templado, ya me imagino si existiera un foro como este en aquellos años los topics de suicidios a mitad de Enero,  ;D, y a los medios de comunicación diciendo que "esto no es normal, a dónde vamos a parar", no sé si hablarían del "Cambio climático" porque todavía no se había inventado.



Saludos.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Sábado 23 Enero 2010 22:11:50 pm
Ya lo voy pillando: al igual que pasa en las heladerías, donde una máquina agita incesantemente un líquido (horchata, limonada... ), el mar se va granizando al enfriarse en agitación constante, pero aun así al ser la SST inferior en las costas que en alta mar al empezar el invierno, el hielo empezaría a formarse en la costa, pero no necesariamente adherido a las rocas, sino en torno a núcleos glaciógenos en el propio mar.

Sobre la formación, el agua salada no es como el agua dulce que tiene un mínimo de densidad a los 4ºC, sino que la densidad del agua siempre aumenta al disminuir la temperatura, por lo que el agua flotante se hundiría cuando bajara la temperatura. Para que ocurra el efecto lago (Hielo por arriba, agua por abajo), necesitamos una película de agua dulce por encima de la salada, que es la que se helará. Esa agua la aportan los ríos de Siberia y Canadá en el océano Ártico, y los ríos en el hielo en el océano Antártico.

De hecho, la Tª de las capas más profundas del océano es de 2º, y no de 4º, como en teoría debería ser.
Pero no estoy de acuerdo respecto a que sea indispensable una película de agua dulce arriba: el propio agua salada, al enfriarse, se escinde entre hielo y salmuera, que se precipita al fondo (corriente termohalina), aunque no niego que un hipotético desvío de los ríos de Siberia y el consecuente aumento de salinidad del Ártico reducirían el punto de congelación del mar, dificultando la formación de hielo durante un periodo estival más largo.
Pero aun partiendo de agua salada, el hielo resultante sería de agua pura, por lo que esos témpanos no se precipitarían al fondo.

Y si me permitís el off-topic, he visto el video que pone Huxley sobre aquel gran Febrero del 56 y por lo que he oído, Enero fue un bluff meteorológico, Febrero pegó fuerte del día 2 al 15, y luego continuó siendo bastante templado, ya me imagino si existiera un foro como este en aquellos años los topics de suicidios a mitad de Enero,  ;D, y a los medios de comunicación diciendo que "esto no es normal, a dónde vamos a parar", no sé si hablarían del "Cambio climático" porque todavía no se había inventado.

Entonces se estaba gestando la teoría del enfriamiento global  y su posible relación con las pruebas nucleares.  ;D
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: diablo en Domingo 24 Enero 2010 00:12:27 am
Este link que ha citado _00_ está muy bien:
http://www.arctic.noaa.gov/essay_wadhams.html

Y elwe lo ha explicado perfectamente también.

Hay que enfriar toda la columna de agua, al menos toda la columna de agua de igual densidad.
En las zonas de poca profundidad, costeras, bahías, más rápido al haber poca columna de agua que enfriar.
En mar abierto, depende de la profundidad de la capa superficial de agua más dulce y menos densa. Esa es la columna a enfriar. Cuando el agua superficial se enfría, se vuelve más densa y se hunde, y este movimiento convectivo no se detiene hasta que toda la columna de agua se ha enfriado hasta -1.8ºC, pudiendo entonces formarse hielo en la superficie, en forma de esas galletitas o con otras variantes según las condiciones. En el Ártico, el agua está estratificada, con el agua superficial menos densa ocupando hasta unos 100 ó 150 metros. Esta es la columna de agua a enfriar antes de poder congelarse la superficie)

El agua dulce, en un lago por ejemplo, alcanza su máxima densidad a 4ºC. Al enfriarse más, el agua se vuelve menos densa `por lo que permanece en la superficie del lago, pudiendo ser refrigerada constante y rápidamente hasta los 0ºC en que se congela. No es necesario enfriar toda la columna.

Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Domingo 24 Enero 2010 02:10:45 am
Nunca te acostarás sin saber algo nuevo...

Creía que el máximo de densidad del agua salada también estaba en 4º, pero veo que no.
Lo que no entiendo entonces es por qué la Tª del fondo de los océanos, en lugar de esos -1'8º, es de +2º (por lo menos, en el Índico es la Tª a partir de 3600 m).
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: _00_ en Domingo 24 Enero 2010 03:27:59 am
si, la máxima densidad del agua (y mínimo volumen) es a 3,98ºC (a una atmósfera)
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: elwe en Domingo 24 Enero 2010 09:54:41 am
Nunca te acostarás sin saber algo nuevo...

Creía que el máximo de densidad del agua salada también estaba en 4º, pero veo que no.
Lo que no entiendo entonces es por qué la Tª del fondo de los océanos, en lugar de esos -1'8º, es de +2º (por lo menos, en el Índico es la Tª a partir de 3600 m).

No estoy seguro, pero creo que debe ser la presión en profundidad la que no deja enfriarse más. Piensa que a 4000m de profundidad, hay una presion de unas 400 atmosferas.

Sobre el agua superficial lo ha explicado muy bien diablo: si fuese toda salada se iria hundiendo desde arriba hacia el fondo, por lo que tendrias que toda la columna de agua tendria la misma temperatura y se tendria que enfriar entera de golpe, y por lo tanto congelarse de golpe toda ella.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Domingo 24 Enero 2010 10:17:38 am
Sobre el agua superficial lo ha explicado muy bien diablo: si fuese toda salada se iria hundiendo desde arriba hacia el fondo, por lo que tendrias que toda la columna de agua tendria la misma temperatura y se tendria que enfriar entera de golpe, y por lo tanto congelarse de golpe toda ella.

Pero entonces, ¿cómo explicamos la corriente termohalina del Atlántico norte?
Porque es agua salada en superficie (de la corriente del Golfo) lo que llega al Ártico y aumenta aún más de salinidad al congelarse, hundiéndose hacia el fondo.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: elwe en Domingo 24 Enero 2010 12:01:08 pm
Pero entonces, como explicamos la corriente termohalina del Atlántico norte?
Porque es agua salada en superficie (de la corriente del Golfo) lo que llega al Ártico y aumenta aún más de salinidad al congelarse, hundiéndose hacia el fondo.

A ver, en primer lugar no confundir la corriente termohalina con la corriente del golfo. La última se crea a partir de la rotación terrestre y es totalmente superficial, mientras que la primera es más profunda (por debajo de los 1000 m) y está conducida por la temperatura y la salinidad. Son mecanismos diferentes aunque casualmente siguen un camino muy semejante.

Sobre lo del agua salada, estaba mirando las zonas de downwelling. Estas son zonas muy concretas y por lo que he visto en diferentes imágenes no llegan a entrar en el océano ártico profundo. Por lo que no creo que afecten mucho a la formación de hielo ártico.

Por Internet no he encontrado una imagen mejor, pero más o menos esta indica bastante bien las zonas de downwelling
(https://foro.tiempo.com/imagenes/imagen-no-existe.png)





Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: _00_ en Domingo 24 Enero 2010 12:21:29 pm
de esta página saqué unos pdfs sobre la circulación oceánica y la circumpolar antártica (también tiene enlaces seleccionados y clasificados (Paula L. M. González, universidad de Buenos Aires)

Circulación General (http://www.cima.fcen.uba.ar/~pgonzalez/circulacion/figuras_alberto.html)
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: diablo en Domingo 24 Enero 2010 12:23:44 pm
Hay hundimiento por congelación, bajo el hielo, en zonas concretas como señala elwe, pero también, y más importante,  hundimiento sin congelación, porque el agua atlántica tiene mayor salinidad que el agua superficial del ártico, lo que la hace más densa, y al enfriarse en su viaje al norte pues aún más. Así, en torno al mar de Barents y el oeste de las Svalbard, el agua atlántica, sin necesidad de que se de formación de hielo, se va introduciendo por debajo de los 100-150 metros de agua superficial ártica, y es a partir de esa profundidad donde encontramos agua atlántica recirculando en el interior del océano ártico. (en algunas zonas, por debajo del agua pacífica, que también llega al ártico por el estrecho de Bering y es de salinidad intermedia entre el agua superficial ártica y el agua atlántica)
La que se hunde antes, en las zonas de downwelling del mar de Groenlandia y Labrador, se convierte en agua profunda que inicia  su retorno hacia el sur.

(https://foro.tiempo.com/dlattach.html;topic=80817.0;attach=111503;image)
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: El buho en Domingo 24 Enero 2010 20:36:24 pm
¿Habeis visto como se forma hielo en un barco cuando lo azota el viento en altas latitudes? Igual el viento tiene algo que ver con el proceso al crear millones de pequeños nucleos de hielo por la espuma de las olas, sobre las rocas de las costas o sobre la costa helada de la banquisa una vez formada.
¿Puede ser esta la espoleta para que empieze a formarse el hielo marino?
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: _00_ en Domingo 24 Enero 2010 21:00:56 pm
¿lluvia engelante?

pienso que son fenómenos diferentes  ???
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: El buho en Domingo 24 Enero 2010 21:22:33 pm
Más bien espuma engelante quería decir.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: llevantada en Domingo 24 Enero 2010 21:29:13 pm


Eso se contrarresta con lo que pasó en el Golfo de León y la Costa Brava en febrero de 1956:

http://www.canal10.cat/videos/video/477.html
Atención al minuto 17 donde se escucha la relectura de la narración de cómo se heló el mar en las playas del Empordà por Josep Pla -no cualquier escritor precisamente: http://es.wikipedia.org/wiki/Josep_Pla

este video de l'Escala es brutal , conozco a los testimonios que hablan en el Video , y todos los lugares que se muestran , y la verdad es que lo del 1956 fue de lo más brutal que se conoce.

máximas de -5/-7ºC i mínimas de -12/-14ºC , con dias de tramontana a 100-120km/h.

el relato de Josep Pla con La Roca del cargol helada es alucinante , imaginaros esta roca con una "crosta helada" :-X

(https://foro.tiempo.com/imagenes/imagen-no-existe.png)
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Domingo 24 Enero 2010 22:12:56 pm
máximas de -5/-7ºC i mínimas de -12/-14ºC

¿Dónde exactamente?
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: llevantada en Domingo 24 Enero 2010 22:29:28 pm
máximas de -5/-7ºC i mínimas de -12/-14ºC

¿Dónde exactamente?

en l'Escala (Alt Empordà-Girona) ;)

en perpinyà hubo una máxima de -7ºC , i en la plana de l'Empordà entre -4 i -7ºC
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Domingo 24 Enero 2010 22:40:52 pm
Increíble... y pensar que por Madrid fue una mierda pinchá en un palo...
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: dj_piN en Jueves 28 Enero 2010 18:26:34 pm
No tendrá que ver, y bastante, la ausencia de viento? ya que éste evapora la capa de aire en contacto con la superficie líquida, la hace más fría y por mayor densidad desciende, imposibilitando su congelación.
En el ártico es más fácil también porque hay más ríos de agua dulce que vierten sus aguas al océano, lo que le confiere menos salinidad y por tanto más estabilidad, mayor estratificación, lo que posibilita su mayor tiempo en contacto con el aire a temperaturas bajo 0 y así se congelaría de forma "parecida" al agua de un lago.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Viernes 29 Enero 2010 07:23:05 am
No tendrá que ver, y bastante, la ausencia de viento? ya que éste evapora la capa de aire en contacto con la superficie líquida, la hace más fría y por mayor densidad desciende, imposibilitando su congelación.

Pero es que el enfriamiento puramente radiativo aunque no sople viento también refrigera el agua haciéndola más densa.
Hombre, también es cierto que la evaporación por viento hace aumentar la salinidad y por tanto la densidad, cosa que no ocurre con el simple enfriamiento radiativo, pero no sé yo si ese factor es muy a tener en cuenta.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: El buho en Viernes 29 Enero 2010 13:18:31 pm
Supongo que los expertos en el tema sabran responder si las banquisas se hacen mayores cuando hay borrascas (más viento) o cuando hay anticiclon.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Viernes 29 Enero 2010 14:58:53 pm
Hay un artículo de la RAM muy interesante (antiguo, eso sí) en el que relacionan las diferentes situaciones meteorológicas con las zonas donde se hallan los bancos pesqueros.
Os preguntaréis por qué menciono a los bancos pesqueros: se hallan allí donde hay afloramientos de aguas más profundas.
¿Y dónde hay afloramientos de agua profunda? Allí donde hay caídas de presión, advecciones frías o vientos secos.

De todos modos, el topic se va un poco por las ramas.
La cuestión de fondo es: una vez que se enfría lo suficientemente el mar, por la causa que sea, ¿cómo se empieza a formar y extender el hielo?

Hay un libro llamado Meteorología y oceanografía, de Ramón Fisure Lanza, editado por el gobierno vasco, en el que se señala en la página 397 que este hielo se empieza a formar en aguas poco profundas próximas a la costa (bajíos, bahías... ); se empieza a formar en el fondo para posteriormente continuar hasta la superficie y extenderse gracias al viento hacia alta mar.
Empiezan a formarse pequeños fragmentos, ice cakes, menores de 20 metros.
Los trozos pequeños se suelen concentrar en formas circulares y suelen mostrar sus extremos elevados fragmentados, pancake ice, de hasta 3 m de diámetro y 10 cm de espesor.
En las primeras 24 h pueden llegar a alcanzarse entre 6 y 10 cm de espesor, para llegar a los 2 m al final del primer invierno.
Cuando el hielo marino está unido a la costa se llama fast ice, hielo firme; si está libre se llama drift ice, hielo a la deriva.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: diablo en Viernes 03 Septiembre 2010 17:25:48 pm
Recupero este tema para dejar por aquí esta entrada de ayer del blog del hielo marino, que recoge algunos de los aspectos que se comentaron en este topic:
http://diablobanquisa.wordpress.com/2010/09/02/formacion-y-desarrollo-del-hielo-marino/
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Viernes 03 Septiembre 2010 18:05:12 pm
Muchas gracias.
Ya ni me acordaba del hilo que abrí este invierno.  ;D
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: pannus en Viernes 03 Septiembre 2010 19:14:55 pm
Pues ya está leído.
La conclusión que se saca es que mientras en aguas calmadas el proceso de solidificación guarda un "cierto" parecido con la congelación de charcos y estanques, en aguas agitadas sería "como una sopa" que se va espesando.
Título: Re: ¿Cómo se empieza a helar el mar?
Publicado por: Juancakix en Sábado 04 Septiembre 2010 00:29:16 am
Pues muchas gracias Pannus por abrir este hilo en su momento y gracias a diablo por recuperarlo ya que desconocía la existencia de este topic y en una conversación de amigos surgió este tema y me viene como anillo al dedo para informarme.

Gracias a los dos  ;)