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domingo, 24 de diciembre de 2017

Nivología; Estudio sobre la nieve y aludes

Nivología; Estudio sobre la nieve y aludes 

Es una rama especializada de la meteorología: Es la ciencia que estudia las características físico-químicas de la nieve, entendida como nevada y como manto de nieve. El nacimiento de la nivología científica en Europa se remonta a 1932 con el establecimiento de la primera "Comisión de Avalanchas".

Autor(es): Recopilado por Dr. Rafael Perez Garcia
Enlace: Em Med HB 2017; 12: 27





  •  Resumen



  • La nieve es el vapor de agua que experimenta una alta deposición en la atmósfera a una temperatura menor de 0 °C, y posteriormente cae sobre la tierra. 
  • La nivología estudia la influencia del complejo de condiciones meteorológicas  sobre el conjunto de características del manto de nieve, como la densidad y sus discontinuidades, cambios de estado, forma cristalina, vaporización, sublimación, condensación, etc. que influyen en su estabilidad, favorecen o desencadenan los fenómenos de avalancha.
  • Los aludes o avalanchas se caracterizan por deslizamientos de masas de nieve, existen métodos para su prevención, acción en caso de ocurrir y de rescate si uno o más sobrevivientes se salvan y quieren localizar a los demás enterrados entre la nieve. Existen métodos rápidos para evaluar la estabilidad del manto de nieve durante nuestras excursiones.
  • El presente artículo repasa todos los aspectos básicos relacionados con esta rama especializada de la meteorología para fines de su conocimiento, ademas cuenta con libro en PDF de Nivología para estudio y repaso de los aficionados de esta especialidad.                                                                                                                                                                 


  •  Introducción 

Todos aquéllos que realizan actividad en montaña invernal saben cuán importante es saber leer la nieve: conocer su historia (cuándo y cómo ha caído, qué evolución ha llevado) e interpretar las señales (su tono de blanco, el ruido que hace cuando la pisamos, sus caprichosas formas) a la hora de decidir qué itinerario tomar o cuándo decidir darse la vuelta. Los montañeros invernales son o deberían ir camino de ser expertos en nivología y aludes, pues con esos conocimientos no sólo se disfruta más en la montaña, sino que además es una formación que puede llegar a salvar nuestra vida o la de nuestros compañeros.

Porque a pesar de que la nieve puede parecer siempre igual: agua helada, de color blanco, etc… en su tiempo de vida, entre la nube y la forma líquida, las condiciones meteorológicas que la acompañan le aportan infinidad de matices.  El viento, las temperaturas y sus variaciones, el peso de la propia nieve, el efecto del sol, etc., van afectando y modificando la estructura de la nieve y con ello su estructura y estabilidad.1 

Existen infinidad de páginas Web y entradas en blogs que persiguen educar y formar en nivología y aludes a los montañeros. No perseguimos hacer una entrada más que se sume a las tantas existentes, sino una que las recopile y en la que ir actualizando contenidos a medida que los vayamos descubriendo.2

  •  Sobre la nieve y la Nivología

La nieve es resultado de un fenómeno meteorológico que consiste en la precipitación de pequeños cristales de hielo. Los cristales de nieve adoptan formas geométricas con características fractales y se agrupan en copos. Está compuesta por pequeñas partículas ásperas y es un material granular. Normalmente tiene una estructura abierta y suave, excepto cuando es comprimida por la presión externa. La nieve es el vapor de agua que experimenta una alta deposición en la atmósfera a una temperatura menor de 0 °C, y posteriormente cae sobre la tierra.5

En particular, la nivología estudia la influencia del complejo de condiciones meteorológicas tales como la presión atmosférica, la temperatura del aire, el viento, la precipitación, etc. sobre el conjunto de características del manto de nieve, como la densidad y sus discontinuidades, cambios de estado, forma cristalina, vaporización, sublimación, condensación, etc. que influyen en su estabilidad, favorecen o desencadenan los fenómenos de avalancha.

Una salida práctica para la nivología es la encuesta sistemática de los datos de la capa de nieve en combinación con datos meteorológicos para informar a los residentes y turistas de montaña sobre el llamado "Riesgo de avalancha". El nacimiento de la nivología científica en Europa se remonta a 1932 con el establecimiento de la primera "Comisión de Avalanchas" por el Gobierno Federal Suizo, de la cual, en 1942 , se deriva el "Instituto Federal Suizo para el Estudio de la Nieve y las Avalanchas".

En los Estados Unidos, después de los estudios de Bentley que en las primeras décadas del siglo XX clasificaron y fotografiaron más de 600 tipos de cristales de hielo, el primer "Cuerpo de Guardias de Nieve" nació en Alta, Utah, en 1937. En Italia, los primeros enfoques científicos de la nivología se remontan a 1967 con el establecimiento de la "Comisión de Nieve y Avalanchas" como parte del "Comité Científico del Club Alpino Italiano ".1 

Récords
  • El récord mundial de la mayor nevada total de la temporada fue en los Estados Unidos fue en el Monte Baker Ski Area, en las afueras de la ciudad de Bellingham, Washington, durante la temporada 1998-1999, el que recibió 2896 cm de nieve,6 superando así el récord anterior, el Monte Rainier, Washington, que durante la temporada 1971-1972 recibió 2850 cm de nieve.7
  • El récord mundial de la mayor nevada media anual es de 1764 cm,8 medidos en Sukayu Onsen, Japón en el período de 1981-2010.
  • El récord de la mayor caída de nieve anual promedio de América del Norte es 1630 cm,9​ medidos en el Monte Rainier, Washington.
  • El récord mundial de profundidad de la nieve es 1182 cm. Se midió en la ladera del Monte Ibuki en la prefectura de Shiga, Japón en la altitud de 1200 m el 14 de febrero de 1927.10​
  • El récord de profundidad de la nieve de América del Norte es 1150 cm. Se mide en Tamarack, California en altitud de 2100 m en 1911.
  • La ciudad con más nieve del mundo con una población de más de un millón de personas es Sapporo, Japón, con una caída de nieve anual promedio de 595 cm.


  •  Caracteristicas de la nieve


▶ La nieve. Sus propiedades físicas

▶ Formación: El vapor de agua de la atmósfera se condensa en cristales de hielo cuando se enfría lo suficiente. Si el aire se satura de humedad, el vapor sobrante se condensa en torno a ciertas partículas atmosféricas. El agua pura en la atmósfera no se congela hasta alcanzar –40 ºC pero gracias a esas partículas, llamados núcleos de congelación, lo hacen en torno a –12 º, formándose unos pequeños cristales de hielo que al absorber humedad forman los copos. A temperaturas entre 0º y-12º, el agua está en forma líquida en estado de subfusión, y por eso, a pocos grados bajo cero, es posible que llueva.

Si la temperatura se mantiene por debajo de -12º se forman agujas, estrellas y dendritas. Entre -10º y -12º, plaquetas; entre -6º y -10º , columnas; entre -6º y -2º, partículas irregulares y nieve granulada. Y si está en torno a los 0º, se forman copos grandes y húmedos. El viento rompe los cristales en partículas muy finas, formando capas compactas en el suelo.3


▶ Clasificación
  1. Plaquetas: De formas planas y normalmente hexagonales.
  2. Estrellas: Formas estrelladas con seis ramas.
  3. Columnas: Barritas cilíndricas o trapezoidales.
  4. Agujas: Formas de aguja que pueden cruzarse.
  5. Dendritas: Estrellas tridimensionales, no planas.
  6. Columnas entre plaquetas: Unión entre ambas formas.
  7. Partículas irregulares: Cristales sin una forma concreta.
  8. Nieve granulada: Granizo menudo y blando.
  9. Gránulos de hielo: Granizo menudo y compacto.
  10. Granizo: Bolas de hielo duro.3
Además :

  • Escarcha: Cristales de hielo originados por enfriamiento del aire superficial en noches despejadas. Forma capas muy inestables.
  • Cencellada: Depósito de hielo en los objetos cuando son rodeados por nieblas frías.3

Geometria
Una pregunta interesante es por qué los brazos de los copos de nieve son simétricos, y por qué ningún par de copos de nieve parecen ser idénticos. Se cree que la respuesta es por el hecho de que las distancias longitudinales de los copos de nieve son mucho mayores que las distancias transversales de estos.

La simetría de los brazos de los campos siempre es de seis brazos, basada en la estructura hexagonal de los cristales de hielo ordinario (conocido como hielo Ih) junto con su plano 'básico'. (Figuras 1 y 2)

Existen dos explicaciones posibles ampliamente conocidas sobre la simetría de los copos de nieve. En primer lugar, podría haber comunicación (transferencia de información) entre los brazos, por lo que el crecimiento en cada brazo afecta al crecimiento de su extremo opuesto. La tensión de la superficie o los fonones es una de las maneras en la que tal comunicación podría ocurrir. La otra explicación, que parece ser una versión prevaleciente, es que los brazos de un copo de nieve crecen independientemente en un ambiente que se piensa que varía rápidamente en cuanto a su temperatura, humedad, etcétera. Se cree que este ambiente es relativamente homogéneo espacialmente en la escala de un solo copo, provocando el crecimiento de los brazos en un alto nivel de semejanza visual, respondiendo de una misma manera a unas condiciones ambientales idénticas, de la misma manera que los árboles sin relación aparente responden a los cambios ambientales generando anillos muy similares en sus troncos. La diferencia en el ambiente a escalas mayores que un copo de nieve conduce a la observada carencia de correlación entre las formas de diversos copos de nieve.4


Figuras 1 y 2: Geometría de los copos de nieve: La simetría de los brazos de los campos siempre es de seis brazos, basada en la estructura hexagonal de los cristales de hielo ordinario (conocido como hielo Ih) junto con su plano 'básico'.
                                                        

                                                                                         

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Sin embargo, el concepto de que no hay dos copos de nieve idénticos es incorrecto: es enteramente posible, aunque inverosímil, que un par de copos de nieve puedan ser visualmente idénticos si sus ambientes son suficientemente similares, ya sea porque crecen muy cerca uno del otro, o simplemente por una cuestión de probabilidad. La Sociedad Meteorológica Americana (American Meteorological Society) ha divulgado que fueron descubiertos cristales de nieve idénticos por Nancy Knight,5​del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica (National Center for Atmospheric Research). Los cristales no eran escamas en el sentido general, sino prismas hexagonales huecos.

  •  Propiedades físicas de nieve

La nieve contiene vapor de agua y a veces agua líquida en diferentes cantidades y temperaturas, proporcionándole unas determinadas propiedades mecánicas y térmicas3:

Resistencia a la compresión: Tras la nevada se produce un apelmazamiento mecánico (del 15 al 20%) y otro térmico si se acerca a 0º, que proporciona cohesión y estabilidad.

Variación de la densidad: Al apelmazarse y transformarse, aumenta su densidad desde 50 kg/m3 de la nieve reciente, a 500 de la trasformada, o 900 del hielo de glaciar.

Viscosidad y plasticidad: La nieve es deformable y tiende a fluir pendiente abajo. Su viscosidad aumenta con el frío y el aumento de densidad, haciendo fluir más rápidamente las capas superiores.

Cohesión: Existe una cohesión frágil entre las ramas de los cristales de nieve, que desaparece cuando se trasforman. Si la temperatura se aproxima a 0º se forma una película fina de agua entre los granos, que producen una cohesión precaria, pero si se rehiela se produce una cohesión muy sólida.

Rozamiento: Según sus cristales, temperatura y humedad, la nieve permanece en equilibrio en pendientes de ángulos diferentes.

Temperatura de la nieve: Influye en sus propiedades mecánicas. Varía por3:     
  • Radiación solar absorbida (por los 15 cm superficiales): La nieve reciente absorbe el 10%, frente al 50% de la nieve vieja.
  • Radiación infrarroja reflejada: Produce enfriamiento de la superficie (hasta 10º ó 15º inferior a la temperatura ambiente) en noches despejadas.
  • Temperatura del aire: Influye en las capas superficiales.
  • Viento: Acelera la transferencia de calor entre el aire y la nieve.
  • Humedad del aire: Si es cálido y húmedo (niebla), el vapor depositado en la nieve libera calor a ésta. Si es frío y seco, la nieve bombea vapor a la superficie, evaporándose y enfriando ésta.
  • Lluvia: Provoca derretimiento rápido si empapa el manto.
  • Flujo geotérmico: Calienta la nieve junto al suelo, permaneciendo 

  •  Manto nivoso

Los cristales de nieve caídos, sufren distintas trasformaciones debidas al viento, nubosidad, precipitaciones, temperatura, humedad, etc. A lo largo de sucesivas nevadas se forman diferentes capas que componen el manto nivoso. Según sea esta metamorfosis, la nieve recién caída va evolucionando a distintos tipos de granos3:


1. Nieve fresca: Cristales de nieve reciente, sin metamorfosis. Su cohesión es elevada.
2. Escarcha (V): Cristales desde varios mm hasta 10 cm, originados por enfriamiento en noches despejadas. Forman capas especialmente inestables al quedar enterradas.
3. Nieve granulada: Es nieve granulada de hasta 5 mm, sin metamorfosis. Su cohesión es escasa.
4. Partículas reconocibles: Son fragmentos de cristales de entre 0,5 y 1 mm, con atenuación de crestas y ángulos, formados por deformación térmica o mecánica. Ofrecen poca cohesión.
5. Placas de viento: Son granos finos de unos 0,2 mm, formados por el viento al romper los cristales originales. Forman capas compactas e inestables al no soldarse al estrato inferior.
6. Granos finos: Cristales pequeños de entre 0,2 y 0,5 mm, redondeados y uniformes. Producidos en un manto nivoso con temperatura homogénea a partir de + ? ?. Ofrecen estabilidad.
7. Granos redondos: Cristales redondos y aislados de entre 0,5 y 3 mm. Producidos al aumentar la temperatura del manto hasta el punto de fusión. Con poca cohesión, forman capas inestables.
8. Granos de caras planas: Pequeños granos de entre 0,3 y 0,5 mm, con algunas facetas lisas o estriadas. Producidos en un manto nivoso con pequeña diferencia de temperatura entre capas a partir de •?. Ofrecen baja cohesión y capas inestables.
9. Cubiletes: Cristales gruesos de entre 0,5 y 5 mm, con facetas estriadas o escalonadas, y aristas. Producidos por diferencias de temperatura grande entre las capas del manto a partir de ?. Tienen muy poca cohesión y forman capas muy inestables.
10. Costras de rehielo: Superficies uniformes de nieve fundida y rehelada. De gran cohesión, aunque pueden servir de plano de deslizamiento a capas superiores.

  •  Metamorfosis manto nivoso

El manto nivoso se trasforma principalmente por factores térmicos. Si está compuesto de nieve seca y la superficie del manto está mucho más fría (-15º) que la base (0º), sufre metamorfosis de gradiente, produciéndose ciertos cristales. Pero si la diferencia es casi nula, sufre metamorfosis de isotermia, dando lugar a otro tipo de cristales. Si el manto es de nieve húmeda, sufre metamorfosis de fusión, produciéndose cristales diferentes.


Tipos de Metamorfosis3:
  • Metamorfosis destructiva: Reduce a pequeños fragmentos los cristales iniciales debido al viento y al rodamiento de los mismos. Produce cristales cohesionados y capas compactas, pero a veces no se fijan a la capa subyacente y son inestables (placas de viento a sotavento).
  • Metamorfosis de gradiente térmico o constructiva: La temperatura en superficie del manto nivoso es fría y va aumentando según profundizamos hasta alcanzar los 0ºC en su base debido al flujo geotérmico. Esto produce una ascendencia muy lenta de aire cálido y parte del vapor de agua que lleva se congela en torno a los cristales formando facetas y escalones, produciendo granos de caras planas y cubiletes que inestabilizan el manto en las capas más bajas (común en caras norte).
  • Metamorfosis de isotermia: Se produce cuando en el manto nivoso hay débil gradiente de temperatura entre capas, o incluso isotermia. Aún así, se rompen las ramificaciones de los cristales produciendo granos finos más o menos redondeados, que van amentando en tamaño. Estos granos se van aglutinando y uniendo, y el manto gana en estabilidad. 
  • Metamorfosis de fusión: El agua líquida de lluvia o derretimiento, modifica los cristales y los redondea formando granos finos con una película líquida alrededor. Al helarse por las noches provocan una gran cohesión entre ellos y estabilidad. Pero con el calor del día, esta cohesión desaparece y se inestabiliza la capa. Si el agua escurre a las capas bajas sin helarse, puede inestabilizar todo el manto y provocar aludes de fondo (frecuente en primavera y caras sur).

  •  Intensidad de la nieve

▶ Nevada: Es la caída o precipitación de copos de nieve. Se clasifican las nevadas dependiendo de la tasa de caída de nieve, la visibilidad y el viento.
  1. Nevada débil: Cantidades inferiores a medio centímetro de espesor por hora y la visibilidad es superior a un kilómetro. Si la nevada es breve entonces se trata de una nevisca.
  2. Nevada moderada: Cae de 0.5 a 4 centímetros por hora y una visibilidad que fluctúa entre 500 y 1000 metros.
  3. Nevada fuerte: Cae más de 4 centímetros por hora y la visibilidad es inferior a 500 metros. Si se presentan vientos sostenidos superiores a 55 km/h (35 mph) se le considera una tormenta invernal.
  4. Nevada severa: Cae más de 7 centímetros por hora; la visibilidad es inferior a 100 metros y los vientos sostenidos superan los 70 km/h (45 mph).

▶ Tipos de precipitación nival.3
  • Nevisca: Es una nevada breve y ligera que rara vez se endurece, la acumulación nival es poca o no se produce.
  • Nevasca: Es una tormenta en la que se produce una precipitación de fuerte a intensa de nieve, que puede estar acompañada de hielo (cualquier tipo de precipitación helada); se produce generalmente en alta montaña o altas latitudes y deja al menos 10 cm de nieve.
  • Ventisca de nieve: Es una nevada o una nevasca acompañada de fuertes vientos; la visibilidad suele ser muy reducida.
  • Nevada por efecto lacustre: se produce cuando los vientos fríos se mueven a través de extensiones grandes de agua caliente (especialmente en lagos, aunque también se produce en los mares).
  • Cellisca: Es una forma de precipitación mixta consistente en aguanieve, esto es: gotas de agua, copos de nieve y nieve parcialmente derretida.
  • Cinarra: Es la caída de gránulos de nieve o nieve granular, esta es una nieve diminuta, aplanada y opaca en forma de gragea; su diámetro es inferior a 1 mm. No debe confundirse con el granizo blando.

▶ Tipos de precipitación que no es nieve 3
  • Granizo: Consiste en gotas de agua sobreenfriadas que se congelan y que por acción del viento pueden regresar a la nube y crecer en tamaño, debido a que más gotas superfrías se le adhieren. Se habla de tormenta de granizo o granizada cuando el granizo que cae es abundante, pudiendo causar graves daños en cosechas, bienes materiales (coches, tejados, etc.) e incluso en seres vivos.
  • Granizo blando: También conocido como granizo pequeño, gránulos de hielo o graupel. Son más grandes que los granos de hielo y más pequeños que el granizo. Se forma cuando cristales de hielo sufren el mismo proceso de formación del granizo. No debe confundirse con los gránulos de nieve, conocidos también como nieve granulada o cinarra.
  • Lluvia engelante: Ocurre cuando llueve en un lugar cuya temperatura está por debajo del punto de congelación (0 °C o 32 °F). Es mal llamada también como lluvia helada.
  • Perdigones de hielo: Son una forma de precipitación consistente en agua congelada, pero no en forma de cristales. Se forma cuando la aguanieve se vuelve a congelar.
  • Prismas de hielo: Son constituidos por cristales de hielo, con forma de agujas o láminas, tan menudos que parecen suspendidos en el aire.

  •  Lugares de nevada

Las nevadas varían de la localización, incluyendo latitud geográfica, la elevación y otros factores que afectan al clima en general. En latitudes más cercanas al ecuador, hay menos probabilidades de la caída de nieve. La latitud 35° es a menudo referida como el límite.[cita requerida] Las costas occidentales de los continentes principales siguen siendo lugares sin nieve en latitudes mucho más altas.

Algunas montañas, incluso en, o cerca del Ecuador, tienen una cubierta permanente de nieve en sus partes más altas, incluyendo el monte Kilimanjaro, en Tanzania, y los Andes, en Sudamérica. Inversamente, muchas regiones del ártico y el antártico reciben muy pocas precipitaciones y, por lo tanto, generan muy poca nieve a pesar del intenso frío (por debajo de cierta temperatura, el aire pierde esencialmente su capacidad de trasportar el vapor de agua).

Otro ejemplo es el de la ciudad de Nueva York, que se encuentra a una latitud similar a Madrid o incluso más al sur que Roma, que recibe una cantidad de nieve mucho mayor que estas dos últimas; lo que le favorece principalmente es el frío que transporta la corriente marítima del Labrador, que también favorece el aumento de precipitaciones. Madrid y Roma están influenciadas por el Mediterráneo y poseen dos barreras naturales, Pirineos y Alpes respectivamente, por lo que las posibilidades de nieve se reducen notablemente.

Otro ejemplo ocurre en la Patagonia, donde la corriente de Humboldt, proveniente de la Antártida, atrae vientos fríos de este continente: al pasar la corriente al oeste de la región, frente a las costas de Chile, la barrera de los Andes obliga al aire húmedo a elevarse y precipitar todo su contenido en su ladera occidental, causando fuertes nevadas en invierno, originarias de los campos de hielo más grandes del planeta fuera de los polos. Debido a esto, múltiples localidades reciben grandes cantidades de nieve mientras que otras en la misma latitud no. Es así como en la ciudad chilena de Puerto Natales, frente a las costas del Pacífico, cae muchísima más nieve que en la ciudad argentina de Río Gallegos, ubicada a una latitud muy similar, pero sobre las costas del océano Atlántico.

Aunque la densidad de la nieve varía extensamente, una guía es que la profundidad de las nevadas es 10 veces mayor que la de las precipitaciones pluviales que contienen la misma masa de agua.

Las nevadas inesperadas a veces deterioran las infraestructuras e interrumpen los servicios, incluso en las regiones que están acostumbradas a ellas. El tráfico se puede ver entorpecido o incluso detenido totalmente. Las infraestructuras básicas tales como electricidad, teléfono y gas natural pueden ser interrumpidas. Un día nevado es frecuentemente un día en el cual la escuela u otros servicios son cancelados debido a la precipitación. Esto puede suceder incluso en las áreas que tienen por lo general muy poca precipitación de nieve con una acumulación ligera. Cuando la acumulación de nieve es excesiva, a menudo tarda tiempo en fundirse, haciéndose así neveros.

La precipitación diaria más alta en el mundo fue registrada en Silver Lake, Colorado, Estados Unidos, en 1921, con 1,93 metros de altura.4


 Figura 3: Mapamundi con los lugares probabilistícos de ocurrencia de las nevadas4                                                               
 Países con localidades por debajo de los 500 metros de altitud que tienen nevadas todos los años durante todo el año.

Países con localidades por debajo de los 500 metros de altitud que tienen nevadas todos los años en la época invernal y parte de la otoñal, excepcionalmente en primavera y verano.
⬤ En estos países nieva todos los años por encima de los 500 metros de altitud, sin embargo puede nevar cada ciertos años por debajo de esa cota.
⬤ En estos países puede nevar sobre los 500 metros de altitud; las nevadas por debajo de esta cota son excepcionales o nunca se producen.
⬤ Prácticamente las nevadas se restringen a los 2000 metros o más de altitud.
⬤ En estos países no nieva
                                                                                 

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  •  Física de fusión de la nieve


El calor necesario para el derretimiento de la nieve proviene de diversas fuentes; la más natural es la radiación solar directa. La cantidad de radiación efectiva necesaria para la fusión de la nieve depende del poder de reflexión o albedo de la propia nieve. Casi el 90 por ciento de la radiación que incide sobre la nieve nueva, recién caída, limpia, es reflejada sin provocar fusión. La nieve sucia, caída hace algún tiempo y que ha acumulado polvo en su superficie, reflejará menor cantidad de radiación solar, y por lo tanto, la misma cantidad de radiación solar la derretirá más.

El calor del aire es otro factor importante para el derretimiento natural de la nieve. Debido a la baja conductividad térmica del aire quieto, una pequeña cantidad de nieve es derretida por el calor del aire si no hay presencia de brisa o viento. En efecto, las turbulencias provocadas por el viento ponen gran cantidad de aire en contacto con la nieve, lo que incrementa considerablemente su derretimiento.

Si la presión de vapor del aire es más elevada que la del hielo a 0 °C, la turbulencia contribuye también con el aporte de humedad del aire que puede condensarse en la superficie de la nieve. Como el calor necesario para la condensación del agua a 0 °C es de 596 cal/g, y para la fusión del hielo es de apenas 80 cal/g, la condensación de 25,4 mm de agua en la superficie provocaría el derretimiento de aproximadamente 190 mm de agua proveniente de la nieve. Como la fusión por convección del aire caliente y por condensación dependen de la turbulencia, la velocidad del viento es un factor muy importante en la determinación de la velocidad de derretimiento de la nieve.4

También la lluvia aporta calor a la nieve, ya que el agua de lluvia tiene temperatura superior al punto de congelamiento. La cantidad de agua derretida (Ms), en mm de agua, a consecuencia de una precipitación (P) de mm, puede ser calculada por una expresión calorimétrica simple4:

                                         Ms = P.Tw / 80

Donde Tw = temperatura del termómetro húmedo en grados centígrados, admitida como siendo la temperatura del agua de lluvia.

Si Tw = 10 °C, entonces 10 mm de lluvia derretirán apenas 1,25 mm de agua de nieve. 

Como se ve, la precipitación es menos importante como agente de fusión de la nieve de lo que generalmente se piensa. En realidad, los factores responsables del rápido derretimiento de la nieve durante las lluvias son el aire caliente, los vientos fuertes y el alto tenor de humedad que acompaña a las lluvias.4

▶ Fusión rápida de la nieve
La nieve acumulada en las laderas de los volcanes activos, como lo son la mayoría de los volcanes en América del Sur, puede derretirse en forma muy rápida a causa de una variación de la actividad del volcán, provocando avalanchas de agua y lodo muy peligrosas para las poblaciones ubicadas en las laderas del volcán, como en el caso del Volcán Villarrica en Chile en febrero del 2015.4

▶ La nieve desde el punto de vista hidrológico
Desde el punto de vista hidrológico, la nieve constituye una reserva de agua, acumulada en la superficie de la cuenca hidrográfica, y que se hará disponible para su uso en un tiempo posterior al de la precipitación, en la medida en que se derrita; así, un determinado volumen de agua que ha precipitado en forma de nieve en el invierno se hace disponible, para los usos no recreativos, en primavera.4

  •  Efectos en la humanidad

▶ Limitaciones
Las nevadas repentinas pueden interrumpir la infraestructura y los servicios públicos, paralizando la actividad humana, incluso en regiones que están acostumbradas a tales condiciones meteorológicas. El transporte aéreo y el terrestre pueden cerrar por completo. Las poblaciones que viven en zonas propensas de nieve han desarrollado diversas formas de viajar a través de la nieve, como esquís, raquetas de nieve y trineos tirados por caballos, perros u otros animales y/o motos de nieve. Los servicios públicos básicos, como la electricidad, las líneas telefónicas y el suministro de gas también pueden fallar. Las nevadas pueden tener un pequeño efecto negativo sobre el rendimiento anual de los sistemas solares fotovoltaicos.

Los efectos combinados pueden conducir a un "día de nieve" en el que los servicios como la escuela o el trabajo se cancelan oficialmente. En las zonas que normalmente tienen muy poco o nada de nieve, se pueden producir muchos más efectos negativos, ya que esas áreas no están preparadas para manejar poca cantidad de nieve.4

▶ Productividad
La nieve acumulada se retira para que viajar sea más fácil y más seguro, y para disminuir el impacto a largo plazo de una gran nevada. Este proceso utiliza palas quitanieves y sopladores de nieve y, a menudo rociando sal u otros productos químicos a base de cloruro, que reducen la temperatura de fusión de nieve. En algunas zonas con abundantes nevadas, como la prefectura de Yamagata, Japón, la gente cosecha nieve y lo almacenan rodeado de aislamiento en las casas de hielo. Esto permite que la nieve se utilice durante el verano para la refrigeración y el aire acondicionado, lo que requiere mucha menos electricidad que los métodos de enfriamiento tradicionales.4

▶ Recreación
Muchos deportes de invierno, como el esquí o snowboard dependen de la nieve. Donde la nieve es escasa pero la temperatura es lo suficientemente baja, se pueden utilizar cañones de nieve para producir una cantidad adecuada para tales deportes. Niños y adultos pueden jugar en un trineo o un paseo en un trineo. La capa de nieve se considera un peligro general en el senderismo, porque la nieve oculta hitos y hace que el paisaje mismo se vea uniforme.

Uno de los usos recreativos reconocibles de la nieve es en la construcción de muñecos de nieve. Un muñeco de nieve se crea al hacer una figura con forma de hombre de nieve —a menudo usando una bola de nieve grande, en forma para el cuerpo y una bola de nieve más pequeña para la cabeza, que a menudo es decorada con objetos simples de la casa— incluyendo tradicionalmente una zanahoria para la nariz, y el carbón para los ojos, nariz y boca; ocasionalmente incluyendo ropa vieja, como un sombrero de copa o una bufanda.

La nieve puede ser utilizado para hacer bolas de nieve. En las áreas planas de la nieve, se pueden hacer ángeles de nieve, un pasatiempo popular para los niños. La nieve puede ser utilizada para alterar el formato de los juegos al aire libre como Capturar la bandera, o para las peleas de bolas de nieve. El castillo de nieve más grande del mundo, el SnowCastle de Kemi, se construye en Kemi, Finlandia cada invierno. Desde 1928 la Universidad Tecnológica de Michigan en Houghton, Michigan ha celebrado un carnaval de invierno anual a mediados de febrero (invierno boreal), durante el cual un Concurso de Escultura de Nieve grande tiene lugar entre varios clubes, fraternidades, y organizaciones de la comunidad y la universidad. Cada año hay un tema central, y los premios se otorgan sobre la base de la creatividad. Torneos de softbol Snowball se llevan a cabo en las zonas cubiertas de nieve, por lo general con una pelota de béisbol de color naranja brillante para la visibilidad, y sacos de arpillera llenos de nieve para las bases.4

  •  Aludes y tipos

El manto nivoso permanece en equilibrio si sus fuerzas de tracción (peso del manto nivoso y el ángulo de la pendiente) son compensadas por las de resistencia (anclajes al suelo, cohesión de la nieve y rozamiento de los granos). Este equilibrio se puede romper por sobrecarga del manto (paso de animal o persona, caída de más nieve o lluvia y caída de cornisas) o disminución de la resistencia (metamorfosis del manto nivoso).3

Cuando esto ocurre, se produce un Alud. Podemos distinguirlos según su zona de origen (puntual o lineal), su profundidad (de superficie o de fondo), su constitución (de nieve polvo, seca o húmeda), su trayectoria (de ladera o de corredor) y su zona de detención.3 

▶ Tipos3:

 Alud de nieve reciente: Deslizamiento de masas de nieve reciente sin cohesión, pudiendo ser pequeñas coladas o enormes masas devastadoras. Tienen un arranque puntual y su deposito es una masa amplia y homogénea (nieve seca), o una acumulación de bolas (nieve húmeda). Se producen al acumularse espesores de nieve importantes en pendientes propicias. Espesores de entre 30 y 60 cm son inestables en pendientes fuertes (más de 50º); entre 60 y 90 cm en pendientes medias (de 30º a 50º); más de 90 cm en pendientes ligeras (menos de 30º). Cuanto más intensa sea la nevada (más acumulación en menos tiempo),mayor es el riesgo al no permitir apelmazamiento mecánico. Si la temperatura se mantiene por debajo de -5º, persistirá el riesgo, pero si se aproxima a 0º, se apelmazará y estabilizará. Un caso particular es el Alud de nieve polvo, en el que la nieve se mezcla con el aire produciendo una nube asfixiante de gran velocidad (hasta 100 km/h) y poder destructivo.

 Alud de placas: Deslizamiento de capas de nieve compacta y densa, pero que no se cohesionan con el sustrato inferior por presentar éste un plano de deslizamiento (nieve granulada, granos de caras planas, cubiletes o escarcha). El arranque es lineal y trasversal a la pendiente, y el depósito está formado por bloques irregulares. Suelen iniciarse por sobrecargas por nevadas, caída de cornisas, o paso de personas o animales, y principalmente en pendientes de entre 25º y 45º. Un caso particular es el Alud de placa de viento, formados a sotavento de aristas o crestas. El viento rompe los cristales en partículas finas que se cohesionan bien entre ellas formando placas rígidas, pero que no se anclan al sustrato inferior por no haber apelmazamiento.

• Alud de fusión: Deslizamiento de nieve húmeda sin cohesión, en pequeñas coladas o transportando grandes masas de nieve. Generalmente su salida es puntual, circulando por las vaguadas entre los 20 y 50 km/h. El depósito forma un cono de bloques densos y materiales arrastrados. Suelen ocurrir en la primavera, cuando un aumento de temperatura funde los puentes de hielo que estabilizaban el manto (metamorfosis de fusión) y aumenta su contenido de agua líquida.

• Alud por caídas de cornisas o seracs: Debidos a sobrecargas o aumentos de temperatura que hacen deslizar grandes bloques.


Cuadro 1. Escala Europea de riesgo de Aludes3                                                                                                                                                     



Indice de riesgo
Estabilidad del manto nivoso
Probabilidad de desencadenamiento
Recomendaciones
Débil
En la mayoría de vertientes el manto nivoso bien estabilizado
Excepcionalmente sólo puede desencadenar aludes en algunas pendientes muy propicias y sobre todo a causa de fuertes sobrecargas. De forma natural sólo pueden desencadenarse coladas o pequeños aludes.
Las excursiones y el descenso con esquís son posibles casi sin restricciones. 
Limitado
El algunas pendientes suficientemente propicias, el manto sólo está parcialmente estabilizado.
Se pueden desencadenar aludes sobre todo por sobrecargas fuertes y en algunas pendientes cuyas características se describen normalmente en el boletín. No se esperan salidas espontáneas de aludes de gran amplitud.
Las excursiones deben realizarse con previa planificación. Se recomienda prudencia a la hora de elegir los itinerarios, evitando en lo posible las vertientes inclinadas con la orientación y la altitud que se indican.
3
Notable
En numerosas pendientes suficientemente propicias, el manto está moderada o debilmente estabilizado.
Se pueden desencadenar aludes incluso por sobrecargas débiles y en numerosas pendientes cuyas características se describen h abitualmente en el boletín. En ciertas situaciones son posibles algunas salidas espontáneas de aludes de dimensiones medias y a veces grandes.
Deben evitarse las vertientes inclinadas en las orientaciones y altitudes que se indican. Se requiere mucha experiencia y una gran capacidad de apreciación del peligro de aludes.
Fuerte
En la mayoría de pendientes suficientemente propicias a los aludes, el manto está débilmente estabilizado.
Se pueden desencadenar aludes incluso por sobrecargas débiles en la mayoría de las pendientes suficientemente propicias a los mismos. En ciertas situaciones, son posibles numerosas salidas espontáneas de aludes de dimensiones medias y a veces grandes.
Las excursiones tienen que limitarse a las zonas con pendiente moderada. Es posible que la parte baja de las pendientes esté igualmente expuesta al peligro de aludes.
5 Muy Fuerte
Inestabilidad generalizada del manto nivoso.
Se esperan numerosos y grandes aludes originados espontáneamente incluyendo zonas oendientes poco propicias.
Se tiene que renunciar a hacer   excursiones.

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  •  Evaluación del manto nivoso

Tests de evaluación de estabilidad del manto nivoso

Existen métodos rápidos para evaluar la estabilidad del manto durante nuestras excursiones. Elegimos una zona representativa del terreno por donde queremos circular, pero segura, y realizamos alguno de los siguientes tests3:
  • Test del bastón: Consiste en ir clavando el bastón o una sonda de nieve para sentir la resistencia de las diferentes capas. Si en profundidad encontramos capas más blandas, pueden estar formadas por cristales poco cohesionados, y deberíamos cavar y examinarlos. 
  • Test noruego: Con la pala recortamos un bloque trapezoidal de 40x50x80 cm. Por el lado de debajo de 80 despejamos la nieve para que el bloque pueda deslizar. Con la pala empujamos el bloque por el lado de arriba para desprenderlo. La fuerza que tengamos que emplear, nos indicará la estabilidad: hasta 10kg riesgo alto; de 10 a 20 kg riesgo medio; más de 20 kg riesgo escaso.
  • Test del salto: Con la pala aislamos un bloque rectangular de 180x150. Por el lado de debajo de 180 despejamos la nieve para que el bloque pueda deslizar. Un esquiador se sube al bloque primero con un esquí, después con los dos y más tarde saltando repetidamente, hasta que éste se desprenda. Cuanto antes se deslice el bloque, más inestable será el manto.
▶ Sondeo por golpeo

Es el método empleado por los Servicios de Evaluación de Riesgo de Aludes. Consiste en3
  1. Elección del lugar: Un equipo de dos personas elige un lugar representativo y seguro, introduciendo una sonda especial (tres tubos de un metro, varilla de golpeo y peso) hasta el suelo, intuyendo las capas blandas o deslizantes, y midiendo el espesor total del manto nivoso.
  2. Sondeo por golpeo: Vamos introduciendo la sonda (de 1kg) en la nieve gracias al golpeo sobre ella, de un peso (1 kg) desde 10 cm de alto, procurando un hundimiento regular de 1cm por golpe. Anotamos los cm penetrados a cada golpe o serie de golpes. Si encontramos un estrato duro, golpearemos desde más alto (20, 30,…cm), y si fuera blando, desde más abajo (20,10 cm). Todos los datos de hundimiento, peso usado, altura, número de golpes y número de tubos de sonda empleados, quedan anotados en el impreso de “sondeo”.
  3. Perfil estratigráfico: Vamos excavando una zanja en la nieve y anotamos en el impreso de “perfil”, los siguientes parámetros de la pared en sombra de cada estrato: temperatura del aire a 1,5 m de alto, temperatura de la superficie nivosa, temperatura del estrato, espesor en cm, dureza del 1 al 5(puño, dedos, dedo, lápiz, navaja), humedad del 1 al 5(no hace bolas, guante seco, húmedo, mojado, escurre agua), densidad (pesando una muestra), forma y dimensiones de los cristales (placa muestra).

Perfil de la nieve

Con los datos recopilados en el sondeo por golpeo y del perfil estratigráfico, se elabora un gráfico, que nos proporciona información para evaluar el riesgo de aludes y sus características3:
  • Con los datos del sondeo calculamos la Resistencia de cada estrato ( 2kg son el peso de un esquiador de 65Kg, aprox; 20 kg, el de una persona andando, aprox). Después, empezando por el estrato de fondo, dibujamos en el perfil de nieve, rectángulos de altura su espesor y anchura su resistencia.
  • Con los datos del perfil estratigráfico, dibujamos en el perfil de nieve una línea representando las temperaturas. Después delimitamos los distintos estratos y apuntamos sus parámetros de forma, tamaño, dureza, humedad y densidad.

 Interpretación del perfil de nieve3:
  • Estudiamos la distribución de estratos, espesor y tipo de cristal.
  • La resistencia aumentando hacia el fondo, nos indicará estabilidad.
  • La dureza de cada estrato nos proporciona una idea de su cohesión.
  • La humedad y temperatura nos dará idea de que tipo de metamorfosis puede estar ocurriendo.

Con estos datos haremos una valoración del riesgo actual de aludes, y de su posible evolución en función del tiempo previsto.

  •  Seguridad en la montaña

▶ Prevención

  • Estudio del itinerario: Recopilar información de mapas, guías y refugios, para conocer el estado de la nieve y las zonas peligrosas. Prestaremos atención a las laderas propicias de formar cornisas que se puedan derrumbar, o placas de viento inestables al paso de las personas, o placas de hielo por el rehielo nocturno. Cuidado con las vaguadas que canalizan los aludes.
  • Previsiones nivológicas y meteorológicas: Prestar atención a los cambios que puedan producir condiciones meteorológicas adversas, formación de placas de hielo, aludes por acumulación y metamorfosis, etc… Asimismo, existen unos boletines de información meteorológica de montaña, en la que se especifican las condiciones del manto nivoso y el nivel de riesgo de aludes según la escala europea. Consultaremos en los refugios acerca de la evolución del manto.
  • Realizaremos los Tests más completos que podamos de evaluación de riesgo de aludes.
  • Uso del Arva: Por zonas con riesgo de aludes, debemos conectar los aparatos de rescate de victimas de avalanchas (ARVA) y llevar pala, sonda y pilas de repuesto. Debemos practicar los métodos de búsqueda y el uso particular de nuestro Arva.
  • Intentaremos evitar las zonas de riesgo: valles estrechos, vaguadas, pendientes abiertas, laderas a sotavento. Buscaremos aristas, lomas y pendientes con anclajes naturales (árboles, rocas).
  • Si tenemos que atravesar zonas peligrosas pasaremos de uno en uno, sin atarnos las correas de esquís o bastones, la mochila cogida de una sola correa, y un cordino de 10 m atado que nos Servirá para localizarnos en caso de quedar sepultados. Debemos llevar ropa de abrigo, guantes y un pañuelo en nariz y boca.

▶ Actuación

  1. Alertar al grupo rápidamente para intentar escapar.
  2. Liberarnos de todo bulto que nos pueda arrastrar al interior, y taparnos la nariz y boca.
  3. Si nos arrastra, realizar movimientos natatorios para permanecer en la superficie..
  4. Cuando el alud comienza a detenerse, debemos movernos para aumentar el hueco de aprisionamiento en torno a la cabeza y el pecho.
  5. Permanecer serenos intentando encontrar la vertical para cavar y emitir sonidos agudos (mejor un silbato). El 80% de las víctimas de un alud están vivas al detenerse el mismo. 
  6. Si estamos libres, observaremos el último punto en dónde desaparecieron las víctimas. Cuando pare el alud, calcularemos la posible localización de las víctimas, según su trayectoria.
  7. Avisaremos a los servicios de rescate haciendo una primera evaluación de localización, víctimas y estado en nariz y boca.

▶ Rescate en aludes

  • Mantendremos a una persona atenta a otros aludes mientras nos aproximamos a la zona de búsqueda.
  • Iniciaremos la búsqueda con la sonda, el arva. Para realizar el sondeo, nos desplazaremos en fila y separados unos 75 cm unos de otros, introduciendo la sonda y avanzando a la vez. Una vez determinado el lugar, cavaremos con la pala lo más rápidamente posible.

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Traducción y resumen: Dr(a)Dr. Rafael Perez Garcia vía EmergenMedHB

  •  Referencias bibliográficas

1. Luis Pantoja http://www.todovertical.com/articulo/9/apuntes-de-nivologia
2. http://montanasegura.com/expertos-en-nivologia-y-aludes/ 
3. https://it.wikipedia.org/wiki/Nivologia
4- https://es.wikipedia.org/wiki/Nieve
5- «Nancy Knight: The life of a singular scientist | UCAR - University Corporation for Atmospheric Research». www2.ucar.edu. Consultado el 19 de mayo de 2017.
6- «NOAA: Mt. Baker snowfall record sticks». USA Today. 3 de agosto de 1999. Consultado el 30 de junio de 2009.
7- Mount Rainier National Park (14 de abril de 2006). «Frequently Asked Questions». National Park Service. Consultado el 30 de junio de 2009.
8- «JMA». JMA. Consultado el 12 de noviembre de 2012.
9- «Annual Snowfall Totals at Paradise, 1920 to 2011». National Park Service. Archivado desde el original el 11 de noviembre de 2012.
10- Burt, Christopher C. «Record Snow Depth (for an official site) Measured in Japan». Weather Underground.







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