Como se forman los copos de nieve

Como se forman los copos de nieve

Por qué los copos de nieve son hexagonales

Las temperaturas frías no bastan por sí solas: para que se formen los copos de nieve suelen ser necesarias partículas biológicas que actúen como núcleos de hielo. Son precisamente estas partículas las que investigan los científicos medioambientales de Basilea en la cima del glaciar Jungfraujoch y en la parte más septentrional de Noruega.

La mayoría de los viajeros que suben en tren a la cima del Jungfraujoch, en el Oberland bernés, esperan que el cielo sea azul y haya sol cuando lleguen a su destino, pero la científica medioambiental Claudia Mignani no es como los demás visitantes. Ella quiere nubes densas, nieve y temperaturas bajo cero, precisamente las condiciones meteorológicas que la investigadora doctoral necesita para su proyecto de investigación que se pregunta: ¿Cómo se forma exactamente la nieve?

La respuesta sencilla a esta pregunta es que los cristales de hielo de agua pura sólo pueden formarse por debajo de -36° C. Sin embargo, las gotas de las nubes también pueden congelarse a temperaturas más cálidas, como resultado de las diminutas partículas del aire, como el polvo, el hollín, las esporas de hongos y las bacterias. Estas partículas funcionan como los llamados «núcleos de hielo», por lo que el agua puede, por ejemplo, condensarse en ellos y luego congelarse. «Estos diminutos cristales de hielo crecen entonces al acercarse al suelo y finalmente caen a la tierra en forma de copos de nieve», explica Mignani.

Copos de nieve reales

Los copos de nieve tienen formas únicas: Fotografías de muchos copos de nieve que muestran cómo cada uno tiene una estructura cristalina hexagonal pero una geometría única. Las formas de los copos vienen determinadas por las condiciones atmosféricas que se dan al caer en el cielo. Las condiciones de temperatura y humedad pueden cambiar a medida que el copo cae y provocar variaciones en el crecimiento de los cristales. Imagen de la NOAA. Haga clic para ampliar.

Las moléculas de agua que forman cada diminuto cristal de hielo se organizan de forma natural en una estructura hexagonal (de seis lados). El resultado será un copo de nieve con seis lados o seis brazos. Los cristales de hielo son «minerales» porque son sólidos naturales con una composición química definida y una estructura interna ordenada.

De dónde vienen los copos de nieve

Los copos de nieve se forman cuando el vapor de agua viaja por el aire y se condensa en una partícula. Esto comienza a formar un cristal de hielo que crece lentamente: ¡un copo de nieve! Hay dos formas básicas en las que el vapor puede condensarse, y cada una de ellas desempeña un papel importante en la forma que finalmente adoptará el copo de nieve.

¿Ves un patrón? Puede que no esté claro de inmediato, pero todos son simétricos de una manera similar. La forma elegante de decirlo es que todos tienen «simetría radial séxtuple». En otras palabras, si se dibujan seis líneas espaciadas uniformemente desde el centro de la escama, se observará que la forma de esa línea se repite en las otras cinco.

¿Por qué tienen ese patrón? Y si todos tienen un patrón tan similar, ¿por qué es tan inconcebible que dos copos de nieve sean idénticos? Para responder a ambas preguntas, hay que saber cómo se forma un copo de nieve.

Un copo de nieve nace cuando el vapor de agua viaja por el aire y se condensa (pasa de ser un gas a un sólido) en una partícula. Allí forma un cristal que crece lentamente. Hay dos formas básicas en las que el vapor puede condensarse. Cada una de ellas juega un papel importante en la forma que acabará adoptando el copo de nieve.

Forma de copo de nieve

Un copo de nieve es un único cristal de hielo que ha alcanzado un tamaño suficiente, y puede haberse amalgamado con otros, y que luego cae a través de la atmósfera terrestre en forma de nieve[1][2][3] Cada copo se nuclea alrededor de una partícula de polvo en masas de aire sobresaturadas atrayendo gotas de agua de las nubes sobreenfriadas, que se congelan y se acrecientan en forma de cristal. Las formas complejas surgen a medida que el copo se desplaza por las diferentes zonas de temperatura y humedad de la atmósfera, de modo que los copos de nieve individuales difieren en detalle unos de otros, pero pueden clasificarse en ocho grandes categorías y al menos 80 variantes individuales. Las principales formas constitutivas de los cristales de hielo, de las que pueden surgir combinaciones, son la aguja, la columna, la placa y el limo. La nieve parece de color blanco a pesar de estar formada por hielo transparente. Esto se debe a la reflexión difusa de todo el espectro de la luz por las pequeñas facetas del cristal de los copos de nieve[4].

Los copos de nieve se forman alrededor de partículas minerales u orgánicas en masas de aire saturadas de humedad y bajo cero. Crecen por acreción neta a los cristales incipientes en formaciones hexagonales. Las fuerzas de cohesión son principalmente electrostáticas.

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