Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)

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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #12 en: Domingo 24 Octubre 2010 23:24:12 pm »
Estoy con los que habeis comentado que las mínimas más bajas suelen registrarse con los suelos nevados (principalmente por las circunstancias meteorológicas que preceden a una nevada), pero ahora voy a ir un poco más allá en esta cuestión.

Imaginaros una noche despejada y encalmada de enero en un lugar sin nieve en el suelo de la meseta norte castellana en que se registra una mínima de -6 ºC. ¿Qué pasaría si llegáramos allí a las 4 de la mañana y extendiéramos una capa de nieve de un palmo de grosor sobre, digamos, 100 m2 alrededor del lugar donde tenemos instalada la garita meteorológica?

Se supone que si el suelo siguiera sin nieve, seguiría enfriándose hasta alcanzarse la mínima poco después de salir el sol. El aire en las cercanías del suelo desnudo, en las circunstancias descritas, a las 4 de la mañana ya estaría, probablemente, a cero o incluso -1 ó 2 grados bajo cero, por lo que la nieve no aportaría un enfriamiento extra al aire, y, por contra, la capa impediría que el suelo siguiera perdiendo calor al ritmo que lo estaba haciendo, en cuyo caso la mínima sería mayor de -6 ºC. ¿Estais de acuerdo con el razonamiento?

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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #13 en: Domingo 24 Octubre 2010 23:29:26 pm »
Pues si. De hecho los episodios muy frios ¿no se producen cuando hay anticiclon e inversión?

pannus

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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #14 en: Lunes 25 Octubre 2010 00:09:19 am »
¿Qué pasaría si llegáramos allí a las 4 de la mañana y extendiéramos una capa de nieve de un palmo de grosor sobre, digamos, 100 m2 alrededor del lugar donde tenemos instalada la garita meteorológica?
100 m2 es un cuadrado de solo 10 m de lado: ¡no pasaría nada!  ;D

la nieve no aportaría un enfriamiento extra al aire, y, por contra, la capa impediría que el suelo siguiera perdiendo calor al ritmo que lo estaba haciendo, en cuyo caso la mínima sería mayor de -6 ºC.

Habría que ver, de todos modos, cuál sería la Tª de la nieve que echásemos nosotros al suelo...
Pero es que esa nieve, al igual que el suelo desnudo, es un cuerpo negro (más eficaz incluso que el propio suelo en la banda IR del espectro) que irradia calor al espacio, enfriándose.

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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #15 en: Lunes 25 Octubre 2010 00:24:05 am »
Ojo con lo que ha dicho Spissatus (o por lo menos lo que yo le he entendido). La nieve sobre el suelo, lo que hace es alargar el "perído hábil" para que descienda la temperatura. Me explico: meseta sur, entrada fría del NE con nevadas generalizadas y 15 cm. de nieve sobre el suelo. A las 5 de la tarde, se despeja y calma el viento, con lo que a esa hora la temperatura es de 0ºC. Eso significa que hay un margen de descenso de la Tª de 15-16 horas (por experiencia sé que en esas condiciones la temperatura puede seguir descendiendo incluso tras el amanecer).

Lo que quiero transmitir es que las condiciones de partida cambian mucho dependiendo de si hay o no nieve en el suelo. Las reglas del juego cambian totalmente. Para bajar de -10ºC en esta zona no existe otra manera. Mirad si no los -23.3ºC de Almansa en 2006.
Yecla (605 m.) Tª máxima:  46ºC julio de 1976 (INM). Tª mínima:  -20ºC enero de 2006 (M.A.P.A). Amplitud térmica abs.:  66ºC.

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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #16 en: Lunes 25 Octubre 2010 00:39:19 am »
Hola. Igual ando equivocado, pero quizás podría distinguirse el asunto entre el día y la noche. De día, la nieve hace que el poco calor que pueda recibir la zona se escape más fácilmente por el efecto albedo, y eso ayuda a tener máximas más bajas. Pero una vez que llega la noche, con cielo despejado, pienso que el suelo al descubierto deja escapar más calor, y por tanto se enfría más que con nieve, lo que hace que la temp del aire baje más aun que con cobertura nivosa. Hablo de heladas por irradiación. Por advección, por la noche, igual se igualan ambos casos.

pannus

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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #17 en: Lunes 25 Octubre 2010 00:46:26 am »
Que no, que por la noche la nieve irradia más efectivamente que el suelo desnudo, porque en la banda IR, que es la única que "funciona" por la noche, el agua sólida es un eficaz absorbente y emisor, un buen cuerpo negro.
Otra cosa es en el visible: por su alto albedo, la nieve refleja más del 90% de la luz, al contrario de lo que haría el suelo desnudo.


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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #19 en: Lunes 25 Octubre 2010 01:41:40 am »

Pero es que esa nieve, al igual que el suelo desnudo, es un cuerpo negro (más eficaz incluso que el propio suelo en la banda IR del espectro) que irradia calor al espacio, enfriándose.

Esto mismo lo he podido comprobar muchas veces en montaña, fuera de zonas de inversión. La temperatura del aire  puede no bajar de 1-2ºC y sin embargo la capa superficial de la nieve se hiela, formando la típica nieve costra, tan simpática de esquiar y de patear.  ;D
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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #20 en: Lunes 25 Octubre 2010 12:12:15 pm »
Estoy con los que habeis comentado que las mínimas más bajas suelen registrarse con los suelos nevados (principalmente por las circunstancias meteorológicas que preceden a una nevada), pero ahora voy a ir un poco más allá en esta cuestión.

Imaginaros una noche despejada y encalmada de enero en un lugar sin nieve en el suelo de la meseta norte castellana en que se registra una mínima de -6 ºC. ¿Qué pasaría si llegáramos allí a las 4 de la mañana y extendiéramos una capa de nieve de un palmo de grosor sobre, digamos, 100 m2 alrededor del lugar donde tenemos instalada la garita meteorológica?

Se supone que si el suelo siguiera sin nieve, seguiría enfriándose hasta alcanzarse la mínima poco después de salir el sol. El aire en las cercanías del suelo desnudo, en las circunstancias descritas, a las 4 de la mañana ya estaría, probablemente, a cero o incluso -1 ó 2 grados bajo cero, por lo que la nieve no aportaría un enfriamiento extra al aire, y, por contra, la capa impediría que el suelo siguiera perdiendo calor al ritmo que lo estaba haciendo, en cuyo caso la mínima sería mayor de -6 ºC. ¿Estais de acuerdo con el razonamiento?


Has planteado un tema muy interesante, José Miguel, que yo he vivido en infinidad de ocasiones en la zona de Teruel. Y en estos años la experiencia me dicta que el clima turolense es uno con el suelo desnudo y otro con el suelo cubierto de nieve. No se trata sólo de las mínimas históricas, como los famosos -30 de Calamocha, sino que con el suelo completamente nevado se han registrado máximas diurnas de -16 en lugares como Monreal del Campo o -13 en Burbáguena  :o, algo impensable en condiciones normales.

Técnicamente es un asunto complejo y habéis planteado muchos puntos de vista, pero aunque no soy físico y tampoco es mi especialidad, creo que hay algo básico que quizá no se haya tenido en cuenta  ::). Me explico: según sé yo, la temperatura del aire en las capas bajas depende directamente del calor que le llega del suelo. Todos hemos oído que durante el día el aire no se calienta directamente por la radiación solar, sino más bien por el calor que le transmite el suelo.
Si esto es cierto, la clave de las noches despejadas con suelo nevado o no reside en la proporción de calor que el suelo transmite al aire en contacto con él. Lo que hace la nieve, en mi opinión, es fundamentalmente aislar el aire del contacto con el suelo, por lo que la atmósfera en sus capas bajas pierde casi por completo el escaso calor que le transmite el terreno.
Pongo un ejemplo que igual suena raro  :rcain: Si estoy en una habitación fría con un radiador para calentarme y de repente pongo en medio un material aislante, ¿qué es lo que ocurre? Evidentemente empezaré a enfriarme. En una noche despejada con el suelo nevado, el suelo equivale al radiador, y la nieve aísla casi por completo el aire de su fuente de calor, lo que hace que la temperatura del aire baje en picado.
Esto es lo que explicaría muchos de los episodios que yo mismo he comprobado, en los que no ya a la mañana siguiente, sino en la misma tarde-noche ha habido brutales descensos térmicos desde 0 a -18 o -20 con el suelo nevado. Por ejemplo, aquí en diciembre de 2001 hubo algunos días en los que antes de la medianoche el termómetro ya había caído a los -20  :cold:. Luego bajó un poco más, pero poco.
En resumidas cuentas, si respondo a tu pregunta de examen, y a riesgo de suspender con un 0  ;D, te diría que en tu caso práctico si echamos nieve sobre el terreno en cuestión pasarían dos cosas:

1.-Que el suelo se calentaría al taparlo con la nieve porque reduciría su pérdida de calor.
2.-Que a pesar de que el suelo se calentara, el termómetro de la garita bajaría mucho más al enfriarse el aire por la pérdida de contacto con el suelo, que es su fuente de calor, ya que la nieve hace de aislante.
3.-Por tanto, al final de la madrugada la mínima sería bastante más baja con nieve que sin nieve, porque la clave está en la función aislante que hace el suelo nevado. Puede parecer sorprendente que baje la temperatura aunque el suelo se caliente, pero se entiende si deja de haber transmisión de calor desde el suelo.

Saludos  ;)

Desconectado spissatus

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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #21 en: Lunes 25 Octubre 2010 12:43:58 pm »
Estimado Vicente

Es un buen ejemplo identificar el suelo con un radiador, pues efectivamente, tanto de noche como de día, el suelo no para de radiar hacia arriba, pero a diferencia de lo que ocurre en un espacio cerrado, donde, con el radiador encendido, la temperatura de la estancia aumenta (al irse repartiendo por toda ella el aire caliente), cuando estamos a la intemperie, el calor de procedencia terrestre escapa hacia arriba, enfriándose de forma progresiva el aire en las cercanías del suelo, tanto más cuanto más cerca estemos del foco de calor, ya que el enfriamiento progresivo del aire que tiene lugar durante la noche tiende a ir acumulando junto al suelo al aire más frío (y denso).

Por el día, como la radiación solar incidente es mucho mayor que la terrestre, el resultado final es que sube la temperatura junto al suelo (salvo capricho meteorológico). Por la noche, deja de haber radiación solar y sólo hay radiación terrestre que escapa hacia arriba, por lo que baja la temperatura junto al suelo. Mientras no haya una tapadera a la radiación nocturna, ese calor escapará irremisiblemente hacia arriba, disminuyendo la temperatura.

Si hay nieve, efectivamente, ésta actúa como una tapadera o manta, pero tal y como has planteado tu razonamiento, Vicente, das a entender que no habría una diferencia significativa si en lugar de nieve tapáramos el suelo con una lámina de corcho o con un tablero de madera, ya que también son buenos aislantes. En tales casos, ¿se registraría también una mínima similar a la que tendríamos con el manto de nieve?, ¿como lo ves?

Desconectado Jiloca

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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #22 en: Lunes 25 Octubre 2010 13:38:42 pm »
Estimado Vicente

Es un buen ejemplo identificar el suelo con un radiador, pues efectivamente, tanto de noche como de día, el suelo no para de radiar hacia arriba, pero a diferencia de lo que ocurre en un espacio cerrado, donde, con el radiador encendido, la temperatura de la estancia aumenta (al irse repartiendo por toda ella el aire caliente), cuando estamos a la intemperie, el calor de procedencia terrestre escapa hacia arriba, enfriándose de forma progresiva el aire en las cercanías del suelo, tanto más cuanto más cerca estemos del foco de calor, ya que el enfriamiento progresivo del aire que tiene lugar durante la noche tiende a ir acumulando junto al suelo al aire más frío (y denso).

Por el día, como la radiación solar incidente es mucho mayor que la terrestre, el resultado final es que sube la temperatura junto al suelo (salvo capricho meteorológico). Por la noche, deja de haber radiación solar y sólo hay radiación terrestre que escapa hacia arriba, por lo que baja la temperatura junto al suelo. Mientras no haya una tapadera a la radiación nocturna, ese calor escapará irremisiblemente hacia arriba, disminuyendo la temperatura.

Si hay nieve, efectivamente, ésta actúa como una tapadera o manta, pero tal y como has planteado tu razonamiento, Vicente, das a entender que no habría una diferencia significativa si en lugar de nieve tapáramos el suelo con una lámina de corcho o con un tablero de madera, ya que también son buenos aislantes. En tales casos, ¿se registraría también una mínima similar a la que tendríamos con el manto de nieve?, ¿como lo ves?


Estas preguntas son ya de selectividad?  :mucharisa: . Si el suelo ha estado calentándose durante el día merced a la radiación solar y por la noche lo aislamos, imagino que teóricamente el suelo transmitirá menos calor al aire que está en contacto con él. Esa pérdida irá en función de muchos factores, como el grado de conductividad que tenga el material que hace de tapadera, y no sé cuál es el de la madera o el corcho  ;D.
Pero evidentemente, doy por hecho que tapando el suelo con corcho el aire se enfriará menos que si lo hacemos con nieve, porque también influye decisivamente la temperatura del material con el que está en contacto la capa de aire, y la nieve está llana y simplemente helada.
Lo que tengo claro es que cuando hay un suelo nevado pasan dos cosas fundamentales: que se corta la transmisión de calor que en condiciones normales produce el suelo sobre el aire, y que éste se enfría aún más al entrar en contacto con la nieve. Yo diría que la clave de esos "disparos" de temperaturas mínimas tan bajas se debe a ello.

Ya me dirás la nota  :-[
Abrazos

Desconectado rs

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Re: Viejo debate con Vigilant (enfriamiento del suelo)
« Respuesta #23 en: Lunes 25 Octubre 2010 13:59:27 pm »
Interesantes aportaciones. Yo no soy físico y quizás lo que diga no aporte mucha información. Lo que digo es fruto de la observación empírica y por lo tanto tiene muy poca justificación. Lo que quiero decir es que hay nieves y nieves. El efecto que comenta Jiloca lo observo cuando la nieve es recién caída, nieve fresca, como hemos observado en los polos del frío muchas veces, que en esas condiciones hace descender bruscamente la temperatura, quizás por el albedo mayor (?). Con la nieve vieja ese fenómeno no ocurre tanto y entonces si ponemos nieve de esa, vieja, no se enfríe tanto la cosa (¿un menor albedo?). No sé es lo que creo que he observado.

Un saludo  

PD Encontré este enlace que confirma lo del diferente albedo

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Albedo-e_hg.svg
« Última modificación: Lunes 25 Octubre 2010 14:15:44 pm por rs »
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