Copos de nieve navideños

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En algunos lugares del mundo durante la época navideña neva y se pueden observar algunos copos de nieve, si detuviéramos un poco nuestra atención en ellos podríamos notar que tienen formas y tamaños diversos, desde estructuras muy simples hasta elaboradas figuras geométricas. Los copos de nieve tienen su formación en la atmosfera, comienza siendo una partícula de polvo o polen, si estas partículas hacen contacto con gotas de agua y si el agua se congela da lugar a la formación de un cristal en forma de prisma hexagonal. Dependiendo de la temperatura y humedad circundante se podrán obtener diversas formas de copos de nieve. Wilson Bentley (1865-1931) de Jericó, Vermont fue la primera persona en capturar mediante fotografías los copos de nieve, el tuvo la idea de adaptar una cámara a un microscopio y obtener dichas fotografías, su colección es de 5 000 copos de nieve fotografiados.

En 1951 científicos de la ahora llamada Asociación Internacional de Ciencias Criosfericas generaron un sistema para clasificar los copos de nieve en 10 formas básicas, por ejemplo, si son placas, columnas, agujas, dendritas espaciales, partículas irregulares, etc. Esta clasificación se continúa empleando actualmente, aunque ya existen otras.

Una vez formado el copo de nieve este comienza a caer ya que es más pesado que el aire circundante, a medida que cae hacia la Tierra a través del aire húmedo, más vapor de agua se congela en la superficie del diminuto cristal, el proceso es sistemático, las moléculas del vapor de agua se acomodan siguiendo el patrón hexagonal, el copo de nieve comienza a crecer más a medida que cae.

El físico Ken Libbrecht del Instituto de Tecnología de California ha realizado extensas observaciones de los copos de nieve, respecto a como las moléculas de agua se incorporan en los copos. El ha logrado determinar que los copos de nieve más elaborados se forman cuando hay humedad en el aire, mientras que los copos de nieve con formas más sencillas se forman con menos humedad en el aire. La temperatura también juega un papel en la formación de estas estructuras, a temperaturas bajas, las estructuras son más sencillas, mientras que a temperaturas más cálidas las estructuras son más complejas. Todo lo anterior puede deberse a la saturación del agua, a temperaturas bajas hay poca agua en el ambiente, mientras que a temperaturas cálidas hay mayor cantidad de agua en el ambiente y esto le puede permitir crecer al copo de nieve (ver imagen abajo).

Gráfico que ilustra la relación entre la temperatura y la saturación del agua para la formación de copos de nieve

De tal forma que ningún copo de nieve se parecerá entre sí. Los copos de nieve más comunes en la naturaleza son.

Prismas simples: son los más básicos, su forma es hexagonal y son tan pequeños que resulta difícil verlos a simple vista.

Láminas estrelladas: son cristales de hielo laminado con seis brazos lo suficientemente anchos para formar una estrella.

Dendritas estelares: Hace referencia a la forma de árbol, es decir a las formas ramificadas de los cristales de hielo, son más grandes que los anteriores y se pueden observar a simple vista.

Columnas huecas y agujas: Las formas hexagonales presentan a veces en sus extremos formas más cónicas que hacen que se vean como columnas huecas. Tienen un tamaño tan pequeño que casi es imposible verlos a simple vista. Estos copos se forman a una temperatura alrededor de unos -5°C.

Cristales Triangulares: Si los cristales de hielo crecen a una temperatura de -2 °C solamente, suelen tomar formas triangulares en vez de hexagonales. Este proceso suele darse en muy pocas ocasiones.

Roseta de balas: Este tipo de copo de nieve se forma en situaciones en las que conforme se va formando el cristal de hielo se van formando varios que crecen en orientaciones aleatorias. Cuando los distintos cristales formados a la vez se convierten en columnas se les llama roseta bala. Se les llama así porque cuando cae y se rompen los cristales se forman cristales de hielo individuales con forma de bala.

Referencias:

https://earthsky.org/earth/how-do-snowflakes-get-their-shape

https://www.noaa.gov/stories/how-do-snowflakes-form-science-behind-snow

https://geology.com/articles/snowflakes/

https://www.meteorologiaenred.com/copos-de-nieve.html

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