Muchas gracias de nuevo por tus aportaciones, Pablito.
Por lo que veo, estos del Comet Program tienen módulos de todo; así da gusto.
Saludos

Muy interesantes y documentados comentarios, Pablito.




El perfil de nieve profunda que muestras, a temperatura constante de -0,5ºC, es como el que yo he visto en varias ocasiones, y creo que es muy frecuente a cota baja o media en nuestros montes. También que quedo con el gráfico que muestra una temperatura de nieve en fusión (muy frecuente) y, ojo, temperatura de +3ºC.

Ahora bien, tenemos los casos que mostró "rs" de nieve compacta y con temperatura más baja, en alta montaña. Pienso que, efectivamente, habrá que tener muy en cuenta este tipo de medios ya que pueden generar temperaturas bajas en atmósferas templadas: a éstos, sí les veo poder refrigerante de tipo autonomo.

Pero, en los casos de nevadas pequeñas -pongamos 5-30 cm.- en cotas bajas, me parece que la temperatura de la nieve estará en conexión con la del aire y no al contrario, como se pretende. Osea que la nieve, por sí misma, no tiene frío que irradiar si no está bien consolidada.

Seguiremos comentando... 

[me parece que la temperatura de la nieve estará en conexión con la del aire y no al contrario, como se pretende.]

Pero, en los casos de nevadas pequeñas -pongamos 5-30 cm.- en cotas bajas, me parece que la temperatura de la nieve estará en conexión con la del aire y no al contrario, como se pretende. Osea que la nieve, por sí misma, no tiene frío que irradiar si no está bien consolidada.

No estoy muy de acuerdo con esta afirmación.
El aire adyacente a la nieve es el que se enfría porque la superficie externa de la capa nevada se enfría al irradiar más radiación infrarroja que un suelo mondo y lirondo. Sólo importa la capa externa a estos efectos, no la capa interna ni la que cohabita con el suelo.
Si el procedimiento fuese  como comentas, daría igual el tipo de superficie que tuviéramos, puesto que sería la superficie la que se adaptaría a la temperatura del aire y es justamente al contrario.

Muy interesantes y documentados comentarios, Pablito.




El perfil de nieve profunda que muestras, a temperatura constante de -0,5ºC, es como el que yo he visto en varias ocasiones, y creo que es muy frecuente a cota baja o media en nuestros montes. También que quedo con el gráfico que muestra una temperatura de nieve en fusión (muy frecuente) y, ojo, temperatura de +3ºC.

Ahora bien, tenemos los casos que mostró "rs" de nieve compacta y con temperatura más baja, en alta montaña. Pienso que, efectivamente, habrá que tener muy en cuenta este tipo de medios ya que pueden generar temperaturas bajas en atmósferas templadas: a éstos, sí les veo poder refrigerante de tipo autonomo.

Pero, en los casos de nevadas pequeñas -pongamos 5-30 cm.- en cotas bajas, me parece que la temperatura de la nieve estará en conexión con la del aire y no al contrario, como se pretende. Osea que la nieve, por sí misma, no tiene frío que irradiar si no está bien consolidada.

Seguiremos comentando... 

Algo parecido a esto último que comentas, Lapoveda, ocurre en los polos: el suelo está tan sumamente frío, debido a la gran diferencia entre la radiación que emite el suelo y la que recibe, que el aire le transmite calor a éste. Es lo que decía Pablito posts más atrás: que para que haya mínimas escandalosas es preciso que exista mucho aire frío en altura y así no se transfiera calor de las capas medias-altas a la superficie.

Pero las montañas nuestras, y en general, sólo importa la naturaleza de la superficie, y no el grosor de la capa de nieve o del suelo.

Saludos. 

[me parece que la temperatura de la nieve estará en conexión con la del aire y no al contrario, como se pretende.]

Pero, en los casos de nevadas pequeñas -pongamos 5-30 cm.- en cotas bajas, me parece que la temperatura de la nieve estará en conexión con la del aire y no al contrario, como se pretende. Osea que la nieve, por sí misma, no tiene frío que irradiar si no está bien consolidada.

No estoy muy de acuerdo con esta afirmación.
El aire adyacente a la nieve es el que se enfría porque la superficie externa de la capa nevada se enfría al irradiar más radiación infrarroja que un suelo mondo y lirondo. Sólo importa la capa externa a estos efectos, no la capa interna ni la que cohabita con el suelo.
Si el procedimiento fuese  como comentas, daría igual el tipo de superficie que tuviéramos, puesto que sería la superficie la que se adaptaría a la temperatura del aire y es justamente al contrario.

Por favor, explica esto si eres tan amable, que no lo termino de entender: se supone que la radiación es potencia de la temperatura absoluta, ¿no?.

¿Quién enfría a quién, el aire a la nieve o la nieve al aire (me refiero a capas pequeñas)?.

El proceso lo veo claro en el caso de existir cambio de estado en el agua, por ejemplo en la evaporación (tras llover, por ejemplo).

Sería algo así (sacado de internet):

La evaporación es el paso de un líquido al estado de vapor y solo se realiza en la superficie libre de un líquido. Cuando el agua se evapora sin recibir calor del exterior es necesario que tome de sí misma el calor que necesita, esto origina que el agua se enfríe y por lo tanto que su temperatura disminuya.


Mecanismo de la evaporación.

En la superficie del agua que esta en contacto con aire no saturado sucede lo siguiente:

1. Inicialmente el agua toma calor de sí misma para evaporarse y así se crea un gradiente de temperatura entre el seno del agua y la superficie de contacto.

2. El aire recibe humedad (vapor) y por lo tanto energía en forma de calor latente de vaporización

3. Después el aire le proporciona energía al agua, la que se evapora cada vez más a expensas de la energía del aire que de sí misma, hasta establecerse un estado de equilibrio a la temperatura de bulbo húmedo del aire.


Osea, el simple paso de agua a vapor requiere energía térmica, tomada tanto de la propia agua como del aire, lo que al final hace bajar la temperatura ambiente.
Esto es muy intuitivo, ¿no?..

· Se sabe que el agua contenida en un jarro poroso se mantiene muy fresca a causa de la evaporación que se produce en la superficie del jarro, ya que fluye a través de sus poros y en contacto con el aire no saturado se evapora.

· Un líquido caliente se enfría vaciándolo de un recipiente a otro porque aumenta la evaporación al incrementarse el contacto con el aire.

· El frío que se experimenta al salir de un baño se debe a la evaporación rápida del exceso de humedad en la piel al contacto con el aire.



Pero, ¿qué ocurre con la nieve?...

No sé si te servirá este ejemplo. Espero que los expertos nos ayuden.

Pero, ¿cuántas veces has visto escarcha en el capó de un coche y la temperatura mínima en garita no ha bajado de 0ºC? Y fíjate que el techo de un coche está más o menos a la altura del termómetro de la garita (más o menos 1,5 m.). La capacidad radiativa, además de la temperatura, depende de la naturaleza del cuerpo. El metal del que está constituida la carrocería del coche es mucho mejor transmisor del calor que el aire circundante, por lo que se enfría mucho más rápido por radiación que el aire. Es el capó el que al irradiar energía térmica al espacio exterior (a mucha menos temperatura que la atmósfera) consigue enfriar la capa de aire circundante, que a pesar de estar más caliente, no transmite ese calor al capó a la misma velocidad, ni mucho menos.

No sé si servirá este ejemplo, pero a mí me ayuda a entender porqué las superficies se enfrían antes que el aire y en general son éstas las que enfrían el aire y no al contrario (salvo quizás en fuertes advecciones).

Saludos .

[capas de aire más frío existentes en la atmósfera]

Esa es una de mis dudas, si en el caso de la nieve intervienen fenómenos de cambio de estado... aunque no parece.

Puede ser simplemente, consecuencia del tipo de material.

Pensar lo siguiente: para que se pierda calor, tiene que haber un flujo desde una zona caliente a una fría. ¿Cómo se produce un flujo frío desde una zona caliente a menos caliente?.

Supongo que, el flujo se establece entre la superficie terrestre (con nieve por ejemplo) y las capas de aire más frío existentes en la atmósfera. Independientemente de que entre el suelo y dichas capas altas haya capas de aire más templadas (que supongo serán atravesadas por la radiación emitida por el suelo, posiblemente al ser de naturaleza diferente). Osea, que el suelo, se enfría más rápido que el aire al emir hacia zonas altas más frías "otro tipo" de radiación.

Creo que hay superficies que, al emitir determinados tipos de radiación para perder calor, pueden conseguir bajar su temperatura de equilibrio (con la atmósfera exterior, supongo) muchos grados menos que la temperatura existente en el aire de capas bajas. Por ejemplo, un chapa puede estar por la noche a 5ºC mientas el aire a 1,5 m. está a 10ºC. La pregunta es: ¿cómo es esto posible, dónde se establece el equilibrio término?.

En el caso de la nieve, ¿qué temperaturas de equilibrio puede alcanzar, para lograr por ejemplo alcanzar los -21ºC a 1,5 m. sobre ella, si su interior es evidente que está menos frío, y la isoterma es la -4ºC?. ¿De qué dependes esta temperatura, de la existente en capas altas...?


No sé si me explico...   

[me parece que la temperatura de la nieve estará en conexión con la del aire y no al contrario, como se pretende.]

Pero, en los casos de nevadas pequeñas -pongamos 5-30 cm.- en cotas bajas, me parece que la temperatura de la nieve estará en conexión con la del aire y no al contrario, como se pretende. Osea que la nieve, por sí misma, no tiene frío que irradiar si no está bien consolidada.

No estoy muy de acuerdo con esta afirmación.
El aire adyacente a la nieve es el que se enfría porque la superficie externa de la capa nevada se enfría al irradiar más radiación infrarroja que un suelo mondo y lirondo. Sólo importa la capa externa a estos efectos, no la capa interna ni la que cohabita con el suelo.
Si el procedimiento fuese  como comentas, daría igual el tipo de superficie que tuviéramos, puesto que sería la superficie la que se adaptaría a la temperatura del aire y es justamente al contrario.

Por favor, explica esto si eres tan amable, que no lo termino de entender: se supone que la radiación es potencia de la temperatura absoluta, ¿no?.

¿Quién enfría a quién, el aire a la nieve o la nieve al aire (me refiero a capas pequeñas)?.

Lapoveda: creo que se está complicando el topic por momentos.....
Yo, como entiendo el mecanismo es de la siguiente manera ( igual estoy equivocado): el aire es transparente respecto a la radiación de onda corta procedente del sol ( hay partes de la atmósfera que absorben algo, pero vamos....) entonces éste se calienta a partir de la radiación de onda larga que le llega de la superficie ( infrarroja).
Bien, cada superficie tiene lo que se denomina un "albedo", es decir, cantidad de energía que se refleja en función de la incidente y su vez ,dicha superficie radia al espacio exterior y a la atmósfera radiación infrarroja que se pierde o vuelve a ser radiada al suelo por los gases invernadero atmosféricos. En virtud de estos factores y otros más, el suelo y el aire a 1,5m tiene una temperatura.
Por las noches, al no haber radiación de onda corta que incida en el suelo y éste se caliente, pues lógicamente se enfría, radiando en forma de onda larga la energía.Pues bien, sustituye ese suelo por un suelo de nieve homogéneo, sin calvas y con cierta profundidad (pongamos, más de 8 ó 10 cm). Resulta que un suelo así tiene capacidad de radiar ( o perder, como quieras) más calor que el suelo estándar, luego lógicamente se enfriará más bajo las mismas circunstancias atmosféricas y por tanto el aire "pegado" a él, que como hemos dicho se calienta o enfría en función de la radiación de onda larga que recibe del suelo, se enfriará más.
Es por tanto la superficie del suelo la que enfría el aire, no el aire al suelo;tampoco tiene nada que ver los cambios de estado en este supuesto.
El concepto es ése; ahora bien: no me preguntes sobre cantidades, perfiles ni distribuciones porque no me acuerdo y habría que mirarse un tratado sobre radiación, que si me entero, no te preocupes que ya ta daré la referencia
Saludos

Sí Febrero, eso entiendo yo también.

Pero la pregunta es: ¿hasta qué temperatura se puede enfríar el suelo, qué factores limitan ese enfriamiento, dónde está la fuente que induce ese mayor o menor enfriamiento?.


Para hacer más intuitivo el asunto, podemos analizar el comportamiento de los distintos tipos de emisión del calor (radiación o convección). Personalmente, discuto a menudo sobre este asunto con mi mujer: ella tiene en su casa del pueblo la típica gloria de origen romano y yo tengo en la mía la chimenea medieval (según ella, más atrasada, somos gente muy ruda). Es un asunto muy revelador... pero, como dices, nos estamos marchando mucho del hilo... ¿o quizá no?.

[conduce]

Más cosas: un ejemplo concreto de una situación estándar de heladón con superficie nevada.
24 diciembre 2001, Molina de Aragón. 15cm de nieve cubriendo el suelo de manera homogénea
Datos de las 08:30h de la mañana

- T aire (1,5m)  -24.0ºC
- T aire ( 15cm)  -26.4ºC ( imagínate a qué T está la superficie externa de la nieve )
- T suelo ( 5cm bajo tierra) -1ºC
- T suelo ( 10cm bajo tierra) 0.1ºC
- T suelo (20 cm ) 1.7ºC

Como ves, existe un gradiente tremendo entre la T superficie externa y la T a 5cm bajo el suelo; el suelo conduce mal el calor por él. Sustituye esos 20cm de suelo por nieve; probablemente exista un perfil "análogo" al ser la nieve un material aislante.
Saludos

Me dicen que lo explique.

A ver, resumiento:

- LA GLORIA. Se calienta una superficie amplia de suelo y, por contacto (convección), se calienta el aire de la pieza y éste nos calienta a nosotros. Sería un calor indirecto, digamos. Cuesta tiempo caldear el ambiente, pero es, a largo plazo, más eficaz. Pero ojo con tener casa con paredes frías (por ejemplo, en zonas ventosas como la mía): éstas, se pueden "comer" todo el calor de la casa y aquello ser un pozo sin fondo. Por ello está limitada su distribución a deteminadas zonas.

- LA CHIMENEA. Se irradia calor directamente de la fuente (leña ardiendo) a nuestro cuerpo y a las paredes-objetos de la casa; el aire no se calienta por el tipo de radiación emitida. Calor rápido, pero requiere más consumo.


¿Sería el mismo caso que estamos tratando?: el suelo emite su calor por la noche por radiación, que no calienta al aire. Cuando se enfría dicho suelo, por contacto enfría sólo la capa de aire más baja.

Es el mismo caso que, cuando estamos en una mañana soleada a -10ºC y resulta que no tenemos frío: la radiación solar nos calienta rápidamente a nosotros pero no directamente al aire, que continúa frío.