clase de nivologia I, manto de nieve

1. CURSO DE TECNICAS INVERNALES Nivología I Sergio Miranda C.

2. NIVOLOGIA I Contenido: 1. Ciclo del agua Génesis de la nieve 2. Manto nivoso (Metamorfosis de la nieve depositada, Tipos de cristal, Tipos de nieve,Isotérmica, gradiente térmico)

3. CICLO DEL AGUA

4. Evaporación: gasificación del agua (liquida) por la T°. Condensación: paso de una sustancia en forma gaseosa a forma líquida. Licuofacción: una sustancia pasa del estado gaseoso al líquido, por acción de la temperatura y el aumento de presión, llegando a una sobrepresión elevada, hecho que diferencia a la licuefacción de la condensación.

5. Solidificación: de líquido a sólido, producido por una disminución en la temperatura. Es el proceso inverso a la fusión. Condensación Solida: Cundo se enfría el gas de forma brusca, no se convierte en líquido, sino que pasa directamente al estado sólido (hielo). Fusión: por el aumento de la temperatura el solido (hielo) se transforma en liquido. Sublimación: el aumento de temperatura es brusco, el solido (hielo) se transforma en gas (vapor), sin pasar por liquido.

6. FORMACIÓN Y CAÍDA DE NIEVE Nubes y formación de nubes Formación de cristales de nieve Propiedades de los cristales Formación de la precipitación

7. FORMACIÓN DE CRISTALES DE NIEVE EN LAS NUBES Hay tres requerimientos para la formación de nubes. Suficiente humedad en el aire para que condense. Presencia en la atmósfera de núcleos de condensación. Enfriamiento a causa de la condensación.

8. CRISTAL DE NIEVE

9. El tipo de cristal es dependiente de la temperatura

10. Patrón de crecimiento de los cristales de nieve c-axis a-axis a-axis

12. CRECIMIENTO DE UN CRISTAL

13. TIPO DE CRISTALES

14. TIPO DE CRISTALES AGUJAS

15. TIPO DE CRISTALES AJUGAS

16. TIPO DE CRISTALES COLUMNAS TAPADAS

17. TIPO DE CRISTALES PLATO

18. TIPO DE CRISTALES ESTRELLA

19. TIPO DE CRISTALES CRISTAL REMED

20. CLASIFICACIÓN DE TIPOS DE CRISTALES DE NIEVE

21. CLASIFICACIÓN DE TIPOS DE CRISTALES DE NIEVE

23. Estrellas: Formas estrelladas con seis ramas.

24. Columnas: Barritas cilíndricas o trapezoidales.

25. Agujas: Formas de aguja que pueden cruzarse.

26. Dendritas: Estrellas tridimensionales, no planas.

27. Columnas entre plaquetas: Unión entre ambas formas.

28. Partículas irregulares: Cristales sin una forma concreta.

29. Nieve granulada: Granizo menudo y blando.

30. Gránulos de hielo: Granizo menudo y compacto.

32. Contenido de agua

33. Estructura termal

35. Atributos generales del tipo de grano Apariencia: solido, hueco, quebradizo, parcialmente fundido, redondeado, angular Superficie: Caras redondeadas, angulosas o estriadas. Interconexión: unidos, no unidos, tamaño, unión, agrupados, número de uniones por grano, textura orientada

36. TIPO DE GRANOS EN EL MANTO DE NIEVE Rime on Plate Crystal Early Rounding Faceted Growth Early Sintering (Bonding) Wind-Blown Grains Melt-Freeze with No Liquid Water Melt-Freeze with Liquid Water Faceted Layer Growth Hollow, Faceted Grain (Depth Hoar)

37. CARACTERISTICAS DEL MANTO DE NIEVE Tamaño del grano Tamaño promedio de los granos del manto de nieve Se mide la mayor extensión en mm Termino Tamaño (mm) Muyfino < 0.2 Fino 0.2 - 0.5 Medio 0.5 - 1.0 Grueso 1.0 - 2.0 Muygrueso 2.0 - 5.0 Extremo > 5.0

38. CARACTERISTICAS DEL MANTO DE NIEVE Contenido agua del manto de nieve Humedad, Porcentaje por volumen Termino Rangoaproximado Seco 0% Húmedo <3% Mojado 3-8% Muymojado 8-15% Slush >15%

39. Gradiente diario de temperatura

41. Metamorfismo* de la nieve Transformaciones debido al efecto de acciones mecánicas sobre los cristales de hielo, y de acciones dinámicas en el interior del manto de nieve (Hill y Johston, 2007).

42. Metamorfismo de la nieve Cambios en la morfología de los granos es función de la temperatura y presión Factores que cambian por el metamorfismo densidad -- tensión porosidad -- conductividad termal reflectividad de la energía radiativa

43. Metamorfismo del Manto nivoso (o de la nieve). ¿Porque nos importa esto? Nos interesa saber como están unidas las capas de nieve unas a otras. Una cohesión débil entre las capas o entre una capa y el suelo podría perfectamente provocar un alud(Hill y Johston, 2007).

44. Metamorfismo de la nieve Dos tipos de metamorfismo: Seco No hay agua líquida presente Temperatura menor que 0oC Estado sólido en equilibrio con vapor Húmedo Agua líquida presente Temperatura igual a 0oC (usualmente)

45. Metamorfismo de la nieve Metamorfismo Seco: Generado por movimiento de vapor de agua en los poros Movimiento de vapor es generado por gradiente de presión, controlado por: temperatura: presión de vapor de saturación depende de la temperatura; áreas más calientes pueden tener mayor vapor que áreas frías radio de curvatura: como la curvatura es una parte particular del grano de nieve; si incrementa el radio de curvatura, incrementa densidad de vapor Tamaño de grano: decrece tamaño de grano, incrementa radio de curvatura, incrementa densidad de vapor

46. Metamorfismo de la nieve Dos tipos de Metamorfismo seco: Equitemperatura (ET) Destructivo – destruye estructura cristalina Gradiente de Temperatura (TG) Constructivo - construye granos

47. Metamorfismo de la nieve ET Metamorfismo seco: Reduce superficie a razón de volumen, por eso aumenta densidad (llena poros) Incremento de resistencia estructural (construye uniones) Redondea granos de nieve

48. Metamorfismo de la nieve TG Metamorfismo seco: Construye granos angulares, con pobre uniones Resistencia disminuye, densidad decrece Gradiente de temperatura igual o mayor a 10oC/m Densidad de la nieve menor 350 kg/m3 Mantener suficiente flujo de vapor

49. Metamorfismo de la nieve Metamorfismo de nieve húmeda: Agua líquida en manto de nieve Actúa como: Pequeños granos son destruidos Grandes granos son redondeados Fundimiento y congelamiento da como resultado uniones de granos mayores

50. CARACTERISTICAS DEL MANTO DE NIEVE Contenido agua del manto de nieve Humedad, Porcentaje por volumen

51. Metamorfismo de hielo – deshielo Acá el agente es el agua liquida. Ya sea que proceda del calor exterior (acción solar o alta temperatura ambiental), o de la condensación y de la precipitación interna. El hielo se forma cuando una fase líquida está presente. Esta transformación es frecuente en primavera, pero también lo encontraremos en las laderas soleadas en invierno. Así, es fácil que encontremos hielo en invierno en las laderas norte y en las sur encontremos nieve polvo poco transformada. En cualquier caso, la consistencia y estabilidad de un manto que ha sufrido este metamorfismo es máxima por la noche y en las primeras horas de la mañana. Al medio día y por la tarde será todo lo contrario: existirá un alto riesgo de avalanchas de fusión. El agua que fluye con relativa abundancia llega fácilmente a los niveles inferiores del manto de nieve, donde horadará los anclajes de la misma, o lubricará la superficie del suelo, facilitando su desprendimiento.

52. En cualquier caso, la consistencia y estabilidad de un manto que ha sufrido este metamorfismo es máxima por la noche y en las primeras horas de la mañana. Al medio día y por la tarde será todo lo contrario: existirá un alto riesgo de avalanchas de fusión. El agua que fluye con relativa abundancia llega fácilmente a los niveles inferiores del manto de nieve, donde horadará los anclajes de la misma, o lubricará la superficie del suelo, facilitando su desprendimiento.

53. Transformaciones por viento Rasgo principal del manto nivoso en montaña y en algunos casos es fundamental para la formación de avalanchas. Mecanismos de transporte Rodado: supone un movimiento tipo arrastre de partículas a lo largo de la superficie. Salto: cuando las partículas caen a lo largo de la superficie formando una capa de unos 10 cm de altura de nieve. Suspensión: es causada por remolinos turbulentos que levantan partículas hasta decenas de metros por encima de la superficie.

54. Transformaciones por viento

55. Bibliografía Luca, Rodrigo. 2008.Avalanchas de Nieve, Curso de Formación General. En:www.lapetus.uchile.cl/lapetus/archivos/1224527187Avalanchas.pps Ricart y Veres y col. 2004. “Frío y Montaña”. Ed. Desnivel. Hill y Jonston. 2007. “Técnicas de Montaña. Manual practico para monitores y guías”. Ed. Desnivel. Escuela Nacional de Montaña (ENAM). “La Nieve”.

56. Muchas Gracias.