La ciencia detrás de los rodillos de nieve, los círculos de hielo y otros fenómenos de invierno
Un meteorólogo explica cómo se forman las extrañas formaciones de nieve y hielo, y dónde es más probable que las vea
Un avión no tripulado captó el círculo de hielo que se formó en el río Presumpscot en Westbrook, Maine, en enero pasado. (Tina Radel/Ciudad de Westbrook vía AP)
Por Jennifer Nalewicki
SMITHSONIANMAG.COM
15 de enero de 2020
El año pasado, en este momento, Westbrook, Maine, apareció en los titulares cuando apareció un círculo de hielo de 100 yardas de ancho en la superficie del río Presumpscot, atrayendo a miles de personas a ver el fenómeno por sí mismos. Su popularidad en las redes sociales y su parecido con la Luna lo ayudaron a convertirse en el niño del cartel de los círculos de hielo, e incluso ahora, un año después, los lugareños esperan con anticipación con la esperanza de que se forme nuevamente.
Entonces, ¿qué causa exactamente que aparezcan círculos de hielo y otras formaciones oscuras de nieve y hielo como rodillos de nieve y panqueques de hielo cada invierno? Hablamos con Brian Jackson, meteorólogo de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), que ha dedicado su carrera al estudio de la nieve y el hielo. (Antes de su cargo actual, pasó una década en el Centro Nacional de Hielo de EE. UU., un centro de análisis de hielo de varias agencias operado por NOAA, la Marina de los EE. UU. y la Guardia Costera de los EE. UU.). Jackson nos ayudó a descubrir las causas de estas formaciones y dónde es más probable que las veas.
Rodillos de nieve
Un rodillo de nieve visto en Newark, Ohio. (Mary Ellen St. John – Flickr/Creative Commons)
De apariencia similar a lo que parece cuando arrastra una bola de helado a través de un cartón de cosas buenas, los rodillos de nieve ocurren en praderas abiertas o áreas montañosas libres de obstrucciones (piense en rocas y árboles). Son la combinación de dos capas diferentes de nieve, la primera es una capa existente que se ha formado una costra y la segunda una capa fresca de nieve caída. «Es algo así como la nieve que cae sobre una pista de hielo, que no se adhiere a lo que está debajo», dice Jackson. «Entonces ocurre algún tipo de perturbación, como la nieve que cae de un árbol o el viento mismo comienza a soplar algo de la nieve, que es lo suficientemente pegajosa como para moverse a medida que mueve lo que está tocando» continúa creciendo, especialmente si hace viento y hay suficiente gravedad para mantenerlo rodando cuesta abajo. Sin embargo, Jackson advierte que las condiciones deben ser prácticamente perfectas para que se formen los rodillos de nieve. «No puede hacer demasiado viento o de lo contrario explotará», dice. «Por lo general, 30 millas por hora es el punto óptimo dependiendo de qué tan profunda y agresiva sea la nieve».
Dónde ver los rodillos de nieve en este momento: este mes, se han visto varios rodillos de nieve descansando sobre el congelado Lago Vermilion en Greater Sudbury, Ontario, Canadá. En el pasado, estas grandes bolas de nieve se han formado en todo el Parque Nacional Rocky Mountain en Colorado; Ottawa, Canadá; y otros puntos al norte.
Círculos de hielo
Girando círculos de hielo en el río Jacques-Cartier en Quebec, Canadá. (Onfokus/iStock)
A menudo vistos en lagos, estanques, ríos y otros cuerpos de agua que se mueven lentamente, los círculos de hielo parecen nenúfares cubiertos de escarcha que flotan en la superficie del agua. En realidad, los círculos de hielo ocurren cuando el agua en movimiento obliga al hielo a girar lentamente. «Lo que está sucediendo aquí es el cizallamiento, cuando en un lado del hielo hay agua que se mueve más rápido que en el otro lado, lo que hace que el hielo gire», dice Jackson. «El resultado es una corriente de Foucault, como un remolino». El meteorólogo explica que hay dos formas de formar círculos de hielo. La primera ocurre cuando hay hielo en un área estacionaria, pero un cambio en la velocidad del agua debido a una fuerza topográfica, como una curva en un río, hace que el hielo gire hasta que se forme un círculo. La otra instancia ocurre cuando un trozo de hielo se desprende de una capa de hielo que se encuentra en una zona de rotación. «El agua que lo rodea hará que gire, formando naturalmente un círculo a medida que los bordes puntiagudos comienzan a triturarse a medida que rozan el hielo circundante», dice.
Dónde ver los círculos de hielo: si bien el círculo de Westbrook destaca por su magnificencia, la mayoría de los círculos de hielo son solo una fracción de su tamaño y surgen en la superficie de lagos, estanques y ríos en áreas conocidas por alcanzar temperaturas frías en el invierno, como como Canadá, el norte de Estados Unidos y Escandinavia.
Panque de Hielo
Panque de hielo acumulado junto a un muelle. («pancakes-pier» de JeremyOK tiene licencia CC BY-NC-SA 2.0)
Al igual que los círculos de hielo, el hielo de panques se forma en la superficie de cuerpos de agua, incluidos lagos, océanos y mares. Pero lo que diferencia a los dos fenómenos es cómo se forman. El hielo de panques se produce cuando el hielo todavía está recién formado, lo que lo hace fácilmente maleable. «Cuando el hielo es joven, está más dispuesto a formarse [en diferentes formas]», dice Jackson. «A medida que se vuelve más espeso, tiende a agrietarse y desmoronarse más». Para que se desarrolle el hielo del panque, una fuerza externa, como la corriente de agua o el viento, debe mover los témpanos para que choquen entre sí y hacer que se golpeen entre sí. conglomerado en formaciones más grandes. El resultado es «Obtienes esta área en el exterior que se aprieta, causando una banda gruesa en el exterior y una bandeja plana en el medio, dándole una forma circular o similar a un panque». El tamaño del hielo de panque puede variar, y algunos se extienden hasta 13 pies de diámetro.
Dónde ver el hielo de panques: El hielo de panques ha sido noticia regularmente este invierno en lugares de todo el mundo, incluidas las Tierras Altas de Escocia y a lo largo de las orillas del lago Ontario en Webster, Nueva York.
Penitentes
Penitentes en el desierto de Atacama de Chile (sergejf – Flickr/Creative Commons)
Los penitentes, o nieves penitentes, son espigas de nieve o hielo endurecidos que se forman en ambientes áridos, como los desiertos altos que se encuentran en los Andes en América del Sur. (El nombre proviene del parecido de los picos con los fieles arrodillados en penitencia por sus pecados). Los penitentes pueden variar en tamaño, pero en algunos casos pueden alcanzar alturas de aproximadamente 13 pies. Entonces, ¿cómo se forman? Jackson dice que los penitentes «suceden cuando la nieve o el hielo se sublima, pasando directamente de ser sólido a gas ya que hay poco o nada de vapor de agua en el aire». A medida que el sol provoca la evaporación, el resultado es el desarrollo de depresiones , dejando atrás un bosque puntiagudo de formaciones nevadas «que parecen pináculos».
Dónde ver penitentes: uno de los mejores lugares para ver estas estructuras escarpadas son los Andes chilenos, sin embargo, también se sabe que se levantan en el Monte Rainier en Washington (e incluso muy, muy lejos de la Tierra en la superficie de Europa, una de las lunas de Júpiter).