Si vivís en una zona con un invierno más frío, seguramente os habéis levantado alguna mañana y estaba todas las plantas cubiertas por una fina capa de hielo blanco. Esta capa, que parece ser nieve, se denomina escarcha. Se trata de un fenómeno de formación de pequeños cristales de hielo que formar figuras cristalinas. Suelen formarse alrededor de los coches, en los cristales y en las plantas cuando las temperaturas son muy bajas durante la noche. Para que la escarcha se forme no sólo basta con tener una temperatura baja, sino que se tienen que dar otras condiciones para que suceda.
¿Quieres saber cuáles son los requisitos y cómo se forma la escarcha? En este artículo vamos a explicártelo todo con detalle.
Saturación del aire en humedad
El aire que respiramos no es sólo una mezcla de gases en los que predomina el oxígeno y el nitrógeno. También hay humedad o lo que viene siendo agua en estado de vapor. Como sabemos, la saturación del aire en humedad depende de la temperatura de la masa del aire y del medioambiente. Mientras menos temperatura estemos, antes se satura el aire en humedad. Esto es lo que ocurre cuando llegamos al coche en invierno y con nuestra respiración estamos provocando que los cristales se empañen.
Lo que ocurre cuando entramos en esta situación es que, el aire que hay dentro del coche es frío, por lo que, si estamos continuamente exhalando aire con humedad, estaremos saturándolo y acabará por condensarse. Para eliminar el empañamiento de los cristales, debemos usar la calefacción. El aire con más temperatura soporta más cantidad de vapor de agua sin que se llegue a condensar.
Aunque parezca algo que va en contra de toda la lógica, el aire que existe en el desierto tiene más cantidad de vapor de agua que el que tiene una zona de montaña nevada. ¿Qué es lo que ocurre entonces? Pues que la masa de aire con mayor temperatura es capaz de albergar más vapor de agua sin que se llegue a condensar. Esto se conoce como punto de rocío y señala la temperatura a partir la cual el aire se satura en humedad y comienza a condensarse. Lo mismo ocurre con el vaho que emitimos en las noches frías de invierno.
Cómo se forma la escarcha
Una vez conocemos el punto de saturación del aire en humedad, podemos entender cómo se forma la escarcha. Bien, dado que el aire que respiramos contiene humedad, si la temperatura está muy baja, el vapor de agua no sólo se condensará, sino que se convertirá en estado sólido. Para que se forme la escarcha, tiene que haber una temperatura menor que la que tiene el punto de saturación del aire.
Cuando llega la noche, el sol deja de aportar calor al ambiente y el aire comienza a enfriarse rápidamente. La tierra se enfría aún más rápido de lo que lo hace el aire. Si no hay viento, el aire se va enfriando por capas. El aire que es más frío, es más denso, por lo que desciende hasta la superficie. Por otro lado, el aire más caliente, permanecerá en cotas más elevadas, dado que es menos denso.
Cuando la masa de aire fría desciende hasta la superficie, la temperatura descenderá aún más por el efecto de frío entre la masa de aire y la tierra más fría. Esto hará que la temperatura sea más baja que el punto de saturación de humedad del aire, por lo que el vapor de agua se condensa formando gotitas de agua. Si la temperatura ambiental es menor de 0 grados y no hay viento que haya destruir esa estabilidad, las gotitas de agua depositadas sobre superficies como hojas de plantas, cristales de coches, etc. Se convertirán en cristales de hielo.
Así es como tiene lugar la escarcha en las noches frías de invierno.
Requisitos para que se forme la escarcha
Como hemos podido comprobar, necesitamos que el aire esté por debajo de cero grados, sin viento y que el aire esté saturado en humedad. En climas donde el aire está seco, no verás que se forme escarcha aunque la temperatura sea de -20 grados o menos. El hecho de que el agua se congele a cero grados no es totalmente cierto. Nos tienen enseñados desde pequeño de que el punto de congelación del agua es de cero grados, pero esto no es así del todo.
El agua natural suele tener impurezas como pueden ser polvo, motas de tierra o cualquier otra sustancia que actúa como núcleo de condensación higroscópica. Esto significa que estas partículas actúan como núcleo para la formación de gotas de agua o, en este caso, cristales de hielo. Si el agua fuera completamente pura, sin ningún núcleo de condensación, se necesitaría una temperatura de -42 grados para que el agua pudiera pasar de estado líquido a sólido.
Esta también es una de las razones por las que en algunos lugares con gran polvo atmosférico se dan lluvias más fuertes e inesperadas. Esto se debe a que hay una mayor concentración de núcleos de condensación formando las nubes y las gotas de agua se forman antes las precipitaciones.
Estos núcleos de condensación también pueden encontrarse en las superficies que hemos mencionado como lo son los coches, los cristales o el agua que se evapotranspira a través del intercambio gaseoso de las plantas. La superficie de la planta también puede tener motas de polvo, arena, etc. Que actúen como núcleo de condensación para la formación de cristales de hielo.
Consecuencias negativas
La escarcha en sí no es peligrosa dependiendo de las superficies donde se generen. Si tenemos escarcha en el asfalto puede dar lugar a algún accidente de tráfico por una mala adaptación de las ruedas al terreno y un derrape inesperado. Por otro lado, hay muchas plantas de cultivo que no toleran las heladas y menos con escarcha. En este tipo de situaciones, los cultivos pueden verse seriamente afectados.
Por el resto de superficies no suele dar problemas la escarcha. Simplemente, aumenta la sensación de frío.
Espero que esta información sirva para conocer más sobre la escarcha.