Resumen

Distribución de la nieve

  • Dos fenómenos principales afectan la acumulación de la nieve en el suelo: el terreno y la vegetación.
  • La vegetación tiene este efecto porque altera el movimiento y la velocidad del viento y el grado de sublimación.
    • La nieve interceptada directamente por el follaje queda más expuesta al aire y, por tanto, es más susceptible a la sublimación.
    • En las zonas donde la vegetación es alta, el viento pierde velocidad, lo cual tiene el efecto de producir mayores acumulaciones de nieve en el suelo de los claros inmediatamente a sotavento de las arboledas.
    • El viento puede barrer los claros entre los árboles si la distancia horizontal del espacio abierto es mucho mayor que la altura de los árboles a su alrededor.
  • En entornos abiertos, el viento barre las zonas expuestas a los vientos más intensos, como las superficies muy planas, las superficies sin vegetación y las crestas y las cimas de las colinas, de modo que allí las acumulaciones de nieve son menores.

Características de la capa de nieve

  • En términos generales la nieve se compone de muchos cristales intactos con mucho espacio lleno de aire entre ellos. Conforme la nieve envejece, los cristales quedan redondeados, ya sea debido a fusión, sublimación o a la acción de transporte del viento. Todo esto provoca el asentamiento de la capa de nieve, que se torna más densa.
  • El equivalente en agua de la capa de nieve es la cantidad de líquido que se produce la nieve al derretirse.
  • La relación de nieve a líquido es el equivalente en agua de la capa de nieve expresado como la relación entre la altura de la capa de nieve y la altura de la columna de líquido que se obtiene al derretir esa capa de nieve.
  • Ambos valores permiten evaluar la densidad del manto nivoso. Los valores típicos de relación de nieve a líquido pueden oscilar entre 20:1 para nieve fresca que cae en temperaturas muy por debajo de cero grados y 2:1 en el caso de nieve vieja arrastrada por el viento cerca de 0 °C.
  • Normalmente, la temperatura de la capa de nieve cambia desde arriba hacia abajo.
    • La temperatura en el fondo de la capa nieve suele ser relativamente cálida, debido al contacto con el suelo.
    • La temperatura en la superficie varía entre fría por la noche y más alta durante el día, aunque en presencia de una masa de aire frío puede seguir siendo mucho más baja que en el fondo de la capa de nieve.
  • Existen dos tipos de metamorfismo de la nieve: seco y húmedo.
    • El metamorfismo seco ocurre en ausencia de agua líquida, cuando por lo general las temperaturas se encuentran por debajo de cero grados. El equivalente en agua de la capa de nieve puede aumentar o disminuir, según las circunstancias.
    • Con el metamorfismo húmedo, la temperatura está cerca del punto de congelación y hay agua líquida. La fusión de la nieve y su posterior congelamiento aumenta considerablemente el equivalente en agua de la capa de nieve.

Intercambios de energía en la nieve

El balance energético del manto nivoso y su entorno comprende principalmente estos factores: radiación solar entrante y reflejada, radiación de onda larga incidente e irradiada, transferencia turbulenta de calor latente y calor sensible, conducción en el suelo y advección de calor durante los episodios de lluvia.

  • El albedo de la nieve (la relación entre el porcentaje de radiación solar reflejada e incidente) disminuye con el tiempo, de modo que con el paso del tiempo la capa de nieve absorbe una mayor cantidad de energía solar.
  • El calor latente es la energía que se intercambia con el ambiente durante los cambios de fase del agua.
    • El calor latente de sublimación es aproximadamente 8 veces mayor que el calor latente de fusión.
  • La presión de vapor atmosférico arriba de la capa de nieve puede afectar en gran medida la cantidad de sublimación que ocurre.
    • Si la presión del vapor disminuye con la altura en la atmósfera, la sublimación de la nieve provoca la liberación de calor latente.
    • Si la presión del vapor aumenta con la altura en la atmósfera, se depositará humedad en la capa de nieve, la cual adquirirá calor latente.
    • Normalmente, para que producir un calentamiento considerable de la capa de nieve por deposición y la consiguiente liberación de calor latente se precisan vientos lo suficientemente fuertes como para inducir la transferencia turbulenta.
  • Cuando los vientos son calmos, la transferencia turbulenta es mínima y el aire enfriado por sublimación cerca de la superficie del manto nivoso permanece cerca de la superficie.
  • Cuando el vientos es más intenso, la transferencia turbulenta mezcla el aire enfriado por sublimación cerca de la superficie del manto nivoso con el aire más caliente a mayor altura. Esto inicia el proceso de fusión, especialmente si los vientos son fuertes y la presión de vapor aumenta con la altura en la atmósfera.
  • Si llueve sobre el manto de nieve, éste adquiere cierta cantidad de calor. Esta cantidad de calor depende de la temperatura de la lluvia y de los cambios de fase que puedan ocurrir.
    • Una lluvia lo suficientemente 'cálida' como para no congelarse al atravesar la capa de nieve impartirá pequeñas cantidades de calor conforme penetra el manto nivoso.
    • Sin embargo, una lluvia lo suficientemente 'fría' como para congelarse agregará una cantidad considerablemente mayor de calor al atravesar la capa de nieve, ya que el proceso de congelamiento libera mucho más calor latente en la nieve.
    • El grado de calentamiento que ocurre debido al congelamiento de la lluvia en el manto de nieve depende de la relación de nieve a líquido o la densidad de la capa de nieve.

Flujo del agua y el manto nivoso

  • El agua se desplaza por la capa de nieve con mayor eficacia si el espacio poroso entre los granos de nieve está saturado, es decir, lleno de agua.
  • Se forman trayectorias de flujo preferenciales, o macroporos, cuya orientación puede ser horizontal o vertical, para el movimiento del agua a través de la capa de nieve.
    • Tienden a formarse trayectorias horizontales cuando la presencia de lente de hielo fuerza el movimiento lateral del agua.
  • A menudo hay cierto retardo entre el comienzo del proceso de fusión en el manto nivoso y la salida del agua de deshielo por el fondo de la capa de nieve. Este retardo puede ser mayor o menor, según la estación del año.

Destino del agua de deshielo

  • Si el suelo no está congelado ni saturado, con tal de que la velocidad de fusión de la nieve sea inferior a la tasa de infiltración del suelo, éste podrá absorber el agua.
  • Cuando el suelo está helado, la infiltración del agua de deshielo no puede ocurrir con facilidad, lo cual a veces causa su acumulación en la superficie y su congelamiento en el suelo. Durante un período de rápido derretimiento, esto puede provocar inundaciones.
  • Se acumulará más agua de deshielo en el fondo de una colina o pendiente.