Calor latente

El intercambio de calor latente es una consideración muy importante a la hora de determinar si la nieve se va a derretir. El calor latente es el ‘calor oculto» que se intercambia con el ambiente durante los cambios de fase del agua. Por ejemplo, el calor latente de fusión, que es la energía necesaria para transformar el agua en hielo y viceversa, es de alrededor de un tercio de megajulio por kilogramo (MJ/kg). Como muestra esta figura, el nivel de energía del calor latente de vaporización, es decir, la energía necesaria para transformar el agua entre sus fases líquida y gaseosa, y el calor latente de sublimación, que es la energía necesaria para transformar el agua en fase sólida directamente en un gas, y viceversa, es alrededor de 8 veces mayor que el calor latente de fusión.

Ilustración de los intercambios de calor latente para 1) hielo a agua, 2) agua a vapor y 3) hielo a vapor.

Esto significa que la sublimación directa de la nieve hacia la atmósfera y la deposición directa del vapor de agua atmosférico en la capa de nieve pueden provocar un cambio muy brusco en la temperatura de la superficie de la nieve.

Un factor importante a considerar en relación con los intercambios de calor latente es la presión del vapor atmosférico, que se puede evaluar a partir de la temperatura de punto de rocío.

A medida que la presión del vapor disminuye con la altura en la atmósfera, la humedad de la superficie de la capa de nieve se dispersa en la atmósfera arriba de ella. En este caso se produce la sublimación de la humedad, la capa de nieve pierde calor latente y se enfría, incluso si la temperatura del aire es relativamente cálida.

Comparación de presión de vapor ambiental que disminuye con la altura y presión de vapor ambiental que aumenta con la altura.  En el primer escenario, el vapor se difunde hacia arriba y lejos de la superficie de nieve; en el segundo, se difunde hacia la nieve.

A medida que la presión del vapor aumenta con la altura en la atmósfera, se deposita humedad desde el aire en la superficie de la capa de nieve. En esta situación, la nieve adquiere calor latente y la superficie de la capa de nieve se calienta, e incluso puede iniciar el proceso de fusión. Este calentamiento puede iniciar el proceso de fusión en el interior de la capa de nieve. Para producir la fusión de la capa de nieve de esta manera se precisan vientos lo suficientemente intensos como para crear transferencia turbulenta, para que el aire más cálido y húmedo baje hasta entrar en contacto con la superficie de la nieve.