viernes, 22 de octubre de 2010

Les tempestes tropicals

Cicló tropical

De Viquipèdia
(S'ha redirigit des de: Tempesta tropical)
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Disambig.svg Per a altres significats vegeu «Tifó (mitologia)».
Ull de l'huracà Ivan vist des de l'Estació Espacial Internacional, Setembre 2004. NASA.
Una altra imatge de l'huracà Ivan.
En meteorologia, un cicló tropical (anomenat també huracà, cicló, tifó, tempesta tropical o depressió tropical depenent de la seva força i localització) és una tempesta forta que es forma al mar i acostuma a provocar vents amb velocitats superiors a 120 km/h.
Un huracà cobreix una àrea circular d'entre 300 i 800 km aproximadament. A la tempesta hi ha vents forts i pluges que envolten un "ull" central, que acostuma a tenir uns 25 km de diàmetre. Malgrat això, el major dany a la vida i a la propietat no és resultat del vent, sinó de la pujada de les marees i les crescudes fruit de les pluges torrencials.
Avui dia, els huracans són detectats per satèl·lits des del moment que comencen a formar-se i per això generalment hi ha un decalatge de 3 o 4 dies entre la seva detecció i l'inici de la tempesta.

Taula de continguts

[amaga]

[modifica] Terminologia

Els ciclons tropicals es classifiquen en 3 grups atenent a la velocitat del vent que originen: depressions tropicals, tempestes tropicals i un tercer grup que rep diferents noms segons la zona geogràfica on es produeix.
  • Les depressions tropicals són sistemes organitzats de tempestes amb una circulació superficial definida i vents sostinguts màxims de fins a 17 metres per segon (33 nusos, 38 milles/h o 62 km/h). No posseeixen ull, i normalment tampoc presenten la típica forma d'espiral de les tempestes més fortes.
  • Les tempestes tropicals tenen una circulació superficial definida i vents sostinguts màxims d'entre 17 i 33 metres per segon (34 a 63 nusos, 39 a 73 milles/h o 62 a 117 hm/h). Quan arriben a aquest punt, les tempestes adquireixen la seva distintiva forma ciclònica, per bé que encara no mostren un ull.
  • L'últim grup, format per huracans, tifons i ciclons (vegeu l'apartat Diferents noms per a un mateix fenomen), aplega els ciclons amb vents sostinguts d'una intensitat superior als 33 metres per segon (63 nusos, 73 milles/h o 117 km/h). Presenten la característica forma d'espiral al voltant de l'ull central.

[modifica] Diferents noms per a un mateix fenomen

Com s'ha dit, el terme utilitzat per a anomenar els ciclons tropicals amb vents sostinguts superiors als 117 km/h varia depenent de la regió. Així, s'anomena:
  • Huracà, al nord de l'oceà Atlàntic (inclòs el Carib) i de l'oceà Pacífic (sempre a l'est de la línia de canvi de data). També s'anomena huracà de forma "no oficial" al sud de l'Atlàntic.
  • Tifó, al nord-oest de l'oceà Pacífic (sempre a l'oest de la línia de canvi de data).
  • Cicló, a tota l'àrea de l'oceà Índic i del sud del Pacífic, si bé amb alguns matisos:
  • Cicló tropical sever al sud-oest del Pacífic (sempre a l'oest del meridià 160 °E) i al sud-est de l'Índic (sempre a l'est del meridià 90 °E).
  • Tempesta ciclònica severa al nord de l'oceà Índic.
  • Cicló tropical al sud-oest de l'Índic i al sud del Pacífic (sempre a l'est del meridià 160 °E).
De forma ja més acotada, els huracans també reben el nom de Bagyo a les Filipines i de Taino a Haití.
Nom que reben els ciclons tropicals en diferents zones del planeta

[modifica] Etimologia

  • La paraula huracà prové de la paraula castellana huracán i aquesta, al seu torn, del vocable taïno (llengua ameríndia) hurakán, nom d'un Déu creador qui, segons els maies, va escampar el seu alè a través de les caòtiques aigües de l'inici, creant així la Terra.
  • El mot tifó sembla que pot provenir del portuguès tufão; de l'àrab ţūfān (طوفان); del grec tuphōn (Τυφών); de la frase en xinès (mandarí) tái fēng (颱風) que etimològicament deriva possiblement de "gran vent" (大風); i de la paraula japonesa taifū (台風).
  • El mot cicló prové del grec κύκλος, que significa "cercle".

[modifica] Classificació

Escala Saffir-Simpson
Categoria Velocitat del vent Alçada de les ones

km/h m
5 ≥250 >5.5
4 210–249 4.0–5.5
3 178–209 2.7–3.7
2 154–177 1.8–2.4
1 119–153 1.2–1.5
Classificacions addicionals
Tempesta
tropical
63–117 0–0.9
Depressió
tropical
0–62 0
La classificació dels ciclons tropicals es fa atenent a la seva intensitat i es porta a terme mitjançant l'escala Saffir-Simpson. Aquesta escala, que classifica els huracans segons la velocitat dels vents que generen, es divideix en cinc categories (de l'1 al 5). Malgrat això, el nivell de cada huracà no està directament relacionat amb les pèrdues que produeix. Així, la magnitud dels danys depèn també d'altres factors com la solidesa de les estructures de les regions afectades, la velocitat de desplaçament i altres fenòmens atmosfèrics.
Davant la previsió de forts huracans és convenient recórrer a mesures d'evacuació. De fet, moltes de les víctimes de l'Huracà Andrew que van ignorar les ordres d'evacuar van perdre la vida o es van adonar que no podien fer res per a protegir els seus béns contra la tempesta.

[modifica] Formació

Tot i que encara no es coneix a la perfecció el procés pel qual es forma un cicló tropical, sí que se sap, en canvi, que són necessaris com a mínim 3 factors:
  • Temperatura de la superfície del mar, i fins a uns 50 metres de fondària, per damunt de 26.5 ° centígrads. Les aigües calentes són la font d'energia per als ciclons tropicals atès que s'evaporen amb major celeritat i condensen ràpidament en les capes superiors de la troposfera. D'altra banda, quan aquestes tempestes toquen terra o viatgen damunt d'aigües més fredes s'afebleixen ràpidament.
  • Que les condicions siguin les adients per a la formació de tempestes: per això cal que, per mitjà de la evaporació, la troposfera es trobi relativament humida i que, alhora, es produeixi una irrupció d'aire fred a les capes altes de la troposfera a fi de condensar tot aquest vapor d'aigua.
  • Que s'origini a una distància aproximada de 10 graus o més de latitud des de l'equador, de forma que la Força de Coriolis sigui prou forta per a iniciar la rotació del cicló.

[modifica] Quan es formen els ciclons tropicals

Tempestes tropicals i huracans per mes, en el període 1944-2004 (per a l'Atlàntic Nord)
Mes Total Mitjana
Gener–Abril 4 0.1
Maig 8 0.1
Juny 33 0.5
Juliol 53 0.9
Agost 168 2.8
Setembre 219 3.6
Octubre 108 1.8
Novembre 30 0.5
Desembre 6 0.1
Font: NOAA + afegits pel període 2001-04
L'activitat mundial de ciclons tropicals culmina a finals de l'estiu (diferent, recordem, als dos hemisferis), quan la temperatura de l'aigua dels oceans arriba al seu punt més alt. Tanmateix, cada zona té els seus propis patrons estacionals.
A l'Atlàntic Nord, la temporada d'huracans va de l'1 de juny al 30 de novembre, si bé el període de màxima activitat se situa entre finals d'agost i tot el mes de setembre. La punta estadística de la temporada d'huracans a l'Atlàntic Nord és el dia 10 de setembre.
Al Nord-est de l'oceà Pacífic el període d'activitat és sensiblement més llarg tot i que en general coincideix amb els mateixos mesos de l'any que a l'Atlàntic. Al Nord-oest del Pacífic la temporada de ciclons abasta tot l'any, amb un mínim al febrer i un màxim a primers de setembre.
A la zona nord de l'oceà Índic, les tempestes van de l'abril fins al desembre, amb puntes més marcades als mesos de maig i novembre.
A l'hemisferi sud, l'activitat ciclònica comença a finals d'octubre i acaba al maig, i la màxima activitat culmina entre mitjans de febrer i primers de març.

[modifica] On es formen els ciclons tropicals

Gairebé tots els ciclons tropicals es formen dins la franja tropical compresa entre els 30 ° de latitud (nord i sud) i més concretament, un 87% es forma dins dels 20 ° de latitud.
Gairebé mai se'n formen per sota dels 10 ° de latitud, ja que aquí la Força de Coriolis és feble i no té prou força per a iniciar i mantenir la rotació del cicló tropical. Tanmateix, hi ha la llunyana possibilitat que se'n formi algun dins d'aquest límit sempre i quan es proporcioni una altra font de rotació inicial. Aquestes condicions, però, són extremadament rares, raó per la qual les estadístiques ens diuen que en aquesta zona s'origina menys d'un cicló tropical al segle.

[modifica] Zones principals

Mapa amb les 7 àrees del planeta on es formen els ciclons tropicals. Font:NOAA
Hi ha set zones principals de formació de ciclons tropicals:
  • 1. Oceà Atlàntic Nord: és la més ben estudiada de totes les àrees fuetejades per ciclons tropicals. Comprèn el Mar del Carib i el Golf de Mèxic. El nombre de ciclons varia aquí àmpliament d'un any per l'altre; hi ha temporades en què es registren més de 20 huracans mentre que n'hi ha hagut alguna que només se n'ha vist un. La mitjana, però, és de deu ciclons per temporada. Les regions que es veuen afectades són els Estats Units, Mèxic, l'Amèrica Central, les Illes del Carib i, amb menor intensitat, les Bermudes i el Canadà.
  • 2. Oceà Pacífic Nord-Oriental: aquesta és la segona àrea més activa al món i és, també, la que presenta una major densitat de ciclons (nombre de tempestes per àrea petita d'oceà). Les tempestes que es formen en aquesta zona poden afectar l'oest de Mèxic, Hawaii, el nord d'Amèrica Central i, en ocasions extremadament rares, l'estat de Califòrnia (Estats Units|EUA).
  • 3. Oceà Pacífic Nord-Occidental: és, de bon tros, l'àrea més activa atès que concentra un terç de tota l'activitat ciclònica del planeta. Els estats més afectats són la Xina, el Japó, les Filipines i Taiwan.
Mapa on es representen tots els ciclons tropicals ocorreguts entre 1985 i 2005. Es pot observar com la correspondència amb les 7 àrees assenyalades en el mapa anterior i explicades en el text és absoluta.

[modifica] Zones inusuals

Hi ha zones del planeta on, tot i que és molt estrany que es formin ciclons tropicals, esporàdicament se n'han format.
  • Sud de l'oceà Atlàntic: el fet que en aquesta latitud les aigües de l'oceà siguin més fredes, combinat amb què queda fora de l'anomenada Zona de convergència intertropical, fa molt difícil que s'hi formin ciclons. Malgrat això, en els darrers anys, s'hi han observat tres fenòmens: una feble tempesta tropical a la costa d'Àfrica l'any 1991, l'Huracà Catarina (també anomenat Aldonça) que tocà terra al Brasil l'any 2004; i una petita petita tempesta a l'est d'El Salvador i el Brasil el gener de 2004.
  • Centre del Pacífic Nord: aquesta àrea és sovint visitada per huracans, per bé que s'han originat al nord-est del mateix oceà Pacífic, una zona molt més favorable per la formació de ciclons.
  • Mediterrània: Molt esporàdicament s'han presentat fenòmens amb una estructura similar a la dels ciclons tropicals. Així es tenen documentats sengles ciclons al setembre de 1947, setembre de 1949, gener de 1982, setembre de 1983 i gener de 1995. Val a dir, però, que hi ha un debat obert sobre si aquestes tempestes eren o no d'origen tropical.

[modifica] Dissipació

Un cicló pot perdre les seves característiques tropicals de diferents formes:
  • En tocar terra, el cicló perd el contacte amb l'aigua càlida, que és el combustible que necessita per a seguir el seu desenvolupament, i ràpidament s'afebleix. Molts ciclons violents (de categoria 3 o superior) es desintegren ràpidament en àrees de baixa pressió al primer o segon dia de tocar terra. Malgrat això, hi ha la possibilitat que un huracà es pugui regenerar si aconseguix tornar a tocar mar obert. Si una tempesta passa per una àrea muntanyosa, s'afeblirà ràpidament encara que el contacte sigui breu. Aquesta última és, no obstant, la causa de moltes morts relacionades amb huracans, ja que la tempesta portaria pluges torrencials que poden desencadenar grans esllavissades.
  • El cicló roman molt de temps en una mateixa àrea d'aigua i acaba consumint tota la calor superficial disponible.
  • El cicló experimenta cisallament. Això provoca una forta alteració en la direcció i la pèrdua de velocitat dels vents originant la desintegració de l'estructura del cicló.
  • Si la tempesta és feble, pot ser fàcilment engolida per una altra àrea de baixes pressions, i ambdues acabarien formant una àrea major de tempestes no-ciclòniques.
  • En el seu recorregut l'huracà es trasllada cap a aigües més fredes, perd les seves característiques tropicals i es convertix en un cicló extratropical.
Cal no oblidar que, malgrat que un cicló hagi perdut les seves característiques tropicals o s'hagi dissipat, pot continuar presentant vents molt forts i pluges abundants.
Molts huracans originats a l'oceà Atlàntic i que han fuetejat amb força les costes d'Amèrica acaben arribant, dies després, a Europa convertits en simples depressions atlàntiques. A tall d'exemple: la depressió tropical Rita es formà el dia 18 de setembre al nord de la República Dominicana i el dia 20 de setembre ja s'havia convertit en l'huracà Rita, un dels més profunds de la història. Fuetejà les costes dels Estats Units entre el 21 i el 24 de setembre fins que tocà terra ferma, es debilità i es convertí en una simple depressió que, seguint la circulació atmosfèrica, arribà a Europa el dia 1 d'octubre.

[modifica] Efectes

Quan es troben a mar obert, els ciclons tropicals incrementen de forma notable l'onatge, i les pluges i els forts vents poden afectar embarcacions fins a enfonsar-les. No obstant això, els efectes més devastadors tenen lloc quan aquests fenòmens arriben a tocar terra. Un cicló tropical que afecta terra ferma pot provocar danys de quatre formes diferents :
  • Vent: els vents poden fer malbé o destruir completament vehicles, edificis, vies de comunicació, etc. A banda d'això converteix en projectils i llença a gran velocitat objectes diversos com poden ser elements del mobiliari urbà (semàfors, papereres, indicadors, etc.), objectes que sobresurten de les façanes (rètols), brancatges dels arbres...
  • Marea: els huracans produeixen un increment en el nivell del mar que pot inundar comunitats costaneres senceres. És justament aquest l'efecte més devastadors, ja que el 80% de les víctimes d'un cicló moren en els llocs on aquests toquen terra.
  • Pluja torrencial: les precipitacions intenses poden provocar esllavissades en zones muntanyoses, a banda de desbordar cursos fluvials i altres masses aquàtiques pròximes.
  • Tornados: la rotació contínua d'un cicló sovint fomenta la formació de tornados. Encara que aquests tornados normalment no són tan forts com els que es formen fora de les àrees tropicals, poden provocar greus danys.
Moltes vegades, després del pas d'un cicló, els seus efectes secundaris continuen afectant la població. Així poden originar:
  • Epidèmies: l'ambient humit que queda després del pas d'un huracà, combinat amb la destrucció d'instal·lacions sanitàries i un clima càlid pot originar epidèmies que poden continuar cobrant vides durant força temps.
  • Apagades: els ciclons tropicals moltes vegades provoquen apagades elèctriques massives que dificulten la comunicació i obstaculitzen les tasques de rescat.
  • Dificultats en el transport: les tempestes malmeten ponts i carreteres, complicant les feines de transport de medicaments, aliments i aigua per a consum humà cap a les àrees que ho necessiten.

[modifica] El nom dels ciclons tropicals

Vegeu l'article principal Llista de noms dels ciclons tropicals.
Llista de noms per als huracans originats al nord dels oceans Atlàntic i Pacífic l'any 2009
Oceà Atlàntic Oceà Pacífic
Ana Andres
Bill Blanca
Claudette Carlos
Danny Dolores
Erika Enrique
Fred Felicia
Grace Guillermo
Henri Hilda
Ida Ignacio
Joaquin Jimena
Kate Kevin
Larry Linda
Mindy Marty
Nicholas Nora
Odette Olaf
Peter Patricia
Rose Rick
Sam Sandra
Teresa Terry
Victor Vivian
Wanda Waldo
- Xina
- York
- Zelda
Quan un cicló tropical arriba a la categoria de tempesta tropical -vents sostinguts superiors als 62 km/h- se li assigna un nom. Això es fa amb l'objectiu de facilitar-ne la identificació de cara a futures reclamacions a les companyies d'assegurances; també permet indicar que la potència del cicló no pot ser menystinguda i aconseguir, així, que els avisos a la població de les zones que seran fuetejades tinguin major incidència. Una tercera raó és que sovint hi ha dos o més ciclons actius alhora; el fet de donar-los un nom permet d'identificar-los millor i evitar-ne confusions.
Els noms es prenen d'unes llistes (on s'alternen noms masculins i femenins) elaborats amb anterioritat per cada regió i compten amb el vist-i-plau de l'Organització Meteorològica Mundial o dels diferents serveis meteorològics nacionals.
Cada any, es "retiren" els noms d'aquells ciclons tropicals que s'han cobrat vides humanes o bé han estat particularment destructius. En el seu lloc, s'escullen altres noms amb la mateixa inicial i gènere que el retirat.

[modifica] Història del nom dels huracans

El costum de posar nom als huracans no és pas nou. Quan els europeus van arribar al Nou Món i van descobrir el fenomen dels ciclons tropicals, ja els anomenaven amb el nom del sant del dia.
El mètode modern de posar noms de persona fou introduït a finals del segle XIX pel meteoròleg anglo-australià Clement Wragge qui, curiosament, només escollia noms femenins així com de polítics que l'havien ofès. Durant la Segona Guerra Mundial es va consolidar el costum d'anomenar els huracans exclusivament amb noms de dona.
Però l'increment del trànsit aeri i marítim, així com les millores en les observacions meteorològiques, van fer necessari un acurat seguiment de l'evolució dels huracans ja que, davant l'eventualitat de trobar-se amb un cicló tropical, les comunicacions per ràdio amb vaixells i aeronaus havien de ser inequívoques. Amb aquest objectiu i amb la finalitat d'ajudar en la seva identificació, l'any 1953 s'inicià als Estats Units la pràctica sistemàtica de posar un nom a les tempestes tropicals i huracans. L'ens encarregat de fer-ho era el Centre Nacional d'Huracans dels Estats Units i és mantingut a l'actualitat per la Organització Meteorològica Mundial.
D'acord amb la pràctica comuna de la llengua anglesa de referir-se als objectes inanimats (com ara vaixells, trens, etc.) amb el pronom femení "ella", es va mantenir el costum d'assignar als huracans noms exclusivament femenins. Així, a la primera tempesta de l'any li fou assignat un nom femení que començava amb la lletra "A", al segon amb la lletra "B"; i així successivament. Tanmateix, com que les tempestes tropicals i els huracans són, per damunt de tot, fenòmens destructius, hom va considerar aquesta pràctica sexista, raó per la qual a partir de l'any 1979 es van introduir els noms masculins a la nomenclatura. Aquell fou, a més, el primer any en què la llista de noms s'elaborà abans no comencés la temporada de ciclons.

[modifica] Els ciclons i el canvi climàtic

La comunitat científica no es posa d'acord en una hipotètica relació entre el canvi climàtic i l'increment en el nombre de ciclons tropicals observat en els darrers anys -especialment pel que fa a l'Atlàntic Nord- i la virulència d'aquests. Segurament perquè tampoc no hi ha unanimitat sobre si realment existeix aquest presumpte canvi climàtic.
Malgrat tot, però, els defensors d'aquesta relació causa-efecte tenen diversos arguments a favor seu. Així, hom apunta com a possibles símptomes d'aquest vincle diversos fenomens succeïts a les darreres dècades que surten òbviament de la normalitat:
  • D'una banda, l'excepcionalitat de la temporada d'huracans de 2005 a l'Atlàntic, que va batre un gran nombre de rècords: mai s'havien registrat 28 ciclons en un sol any; d'aquests, mai 15 s'havien convertit en huracans; mai en una temporada hi havia hagut 4 huracans de categoria 5; l'huracà Wilma arribà a la pressió més profunda mai enregistrada (882 hPa); s'esgotà la llista de noms i va caldre recórrer per primera cop a la història a l'alfabet grec per anomenar sis ciclons, el darrer dels quals fins i tot, no es dissipà fins al gener del 2006.
  • En segon lloc, l'atípica formació, l'any 2004 de l'huracà Catarina, al sud de l'oceà Atlàntic, prop del Brasil.
  • D'altra banda, la inusual formació de l'huracà Vince, prop de Madeira l'octubre de 2005, per bé que arribà convertit en una simple depressió tropical a les costes del Marroc i Andalusia.
  • Més definitives semblen les dades que ofereix el quadre de sota, segons el qual la mitjana d'huracans a l'Atlàntic ha experimentat un notable increment en els darrers decennis:

Període Nombre
d'anys
Mitjana de
tempestes tropicals
Mitjana
d'huracans
Mitjana de
grans huracans
(>categoria 3)
1851-2004 154 8.5 5.2 1.8
1944-2004 61 10.3 6.0 2.6
1955-2004 50 10.3 5.9 2.4
1965-2004 40 10.6 5.9 2.2
1975-2004 30 10.8 6.0 2.3
1985-2004 20 11.5 6.4 2.6
1990-2004 15 12.2 6.7 2.9
1995-2004 10 13.9 7.8 3.8

Font: NOAA

[modifica] Vegeu també

[modifica] Enllaços externs

Commons-logo.svg
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a:
Cicló tropical

[modifica] Centres meteorològics regionals especialitzats en huracans

[modifica] Ciclons passats

[modifica] Informació general

[amaga]

El tro

Tro

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
El tro és el so de l'ona de xoc causada per un llamp quan aquest escalfa instantàniament l'aire que l'envolta a més de 43.000 graus Celsius. Aquest aire supercalent s'expandeix molt ràpidament i al refredar-se es torna a contraure. Aquesta ràpida expansió i contracció genera ones de xoc que són les que fan el soroll que coneixem com a tro.
Com que el so i la llum viatgen a velocitats diferents a través de l'atmosfera, es pot mesurar el lapse de temps entre tots dos per fer una estimació de la distància a la que s'ha produït el llamp. La velocitat del so a l'aire és aproximadament d'uns 340 m/s, mentre que la velocitat de la llum és tan ràpida que el llamp es veu al cap de només uns quants microsegons d'haver-se originat l'esdeveniment; així, doncs, es pot calcular la distància a la qual s'ha produït un llamp a raó d'aproximadament un kilòmetre per cada de 3 segons de temps que passa entre que es veu el llamp i se sent el tro.
Moltes cultures tenien una divinitat per al tro, com el Thor nòrdic. A vegades estava associada a la dels llamps, com el Zeus grec. Els asteques veneraven Xolotl com a causant del tro. Totes elles pensaven que el déu causava el tro fent un soroll amb un objecte especial, com un plateret o un martell

Inversió térmica

Inversió tèrmica



La inversió tèrmica arriba fins una altitud determinada i així pot formar un mar de núvols com aquest de sota Montserrat
Inversió tèrmica és el fenomen atmosfèric pel qual la temperatura augmenta amb l'altitud al contrari del que és usual.
Les condicions d'inversió tèrmica poden ser quasi permanents (corrents freds) o ocasionals (anticicló hivernal)
Amb altes pressions atmosfèriques l'aire fred com que pesa més que el calent es diposita al fons de les depressions, una vall per exemple, on queda retingut i incapaç de barrejar-se amb una altre tipus d'aire especialment quan no hi ha vent. A la vegada es forma un estrat inmòbil fins a una certa altura, per exemple 700 metres, amb el resultat que fa una temperatura més alta a major altitud.
A Catalunya la inversió tèrmica que es produeixa l'hivern a la Plana de Vic explica que les rouredes (més resistents al fred) ocupin les cotes baixes i les alzines que són més termòfiles en canvi estiguin en les zones més altes on les temperatures mínimes no són tan baixes (s'ha arribat al fons de la Plana de Vic a -24 °C mentre a 800 metres estaven a -4°C).

[modifica] Articles relacionats

La neu

Neu

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
La neu és la precipitació d'aigua en forma de multitud de petits cristalls de gel, anomenats flocs de neu. A causa de la seva composició granular, té una estructura suau i flonja, llevat que estigui compactada a causa de la pressió. Generalment la neu es forma per sublimació del vapor d'aigua en les capes altes de l'atmosfera, a una temperatura inferior als 0 °C. La caiguda de precipitació en forma de neu s'anomena nevada.
L'ocurrència, quantitat i intensitat de les nevades depèn, entre d'altres factors, de la latitud, l'altura, la distància al mar o l'oceà i de l'estació de l'any.
La neu es pot fabricar també amb l'ajut dels canons de neu. Aquesta tècnica és utilitzada per les estacions d'esquí per millorar l'estat de les pistes quan la temperatura és suficientment baixa però les precipitacions no són prou abundants.
Un estudi recent[1] ha demostrat que alguns bacteris tenen un paper important a la formació dels cristalls de glaç o ne neu. Normalment es tracta d'eubacteris com els de gènere pseudomonas que en alguns casos poden ser patògens. Han estat identificats a mostres de neu a Europa, Amèrica del nord i a l'Antàrtida.

Taula de continguts

[amaga]

[modifica] Aspectes físics

[modifica] Història

L'estructura hexagonal dels flocs de neu ja va ser coneguda a la Xina al Segle II aC. A Europa no seria fins el 1591 quan el matemàtic anglès Thomas Harriot s'en va adonar d'aquesta característica, però no va publicar les seves observacions. La primera publicació científica sobre el tema la devem a Johannes Kepler, un dels primers científics a interessar-se sobre la formació dels flocs de neu, que el 1611 va escriure una monografia sobre la seva formació (Vom sechseckigen Schnee).
El 1635 René Descartes va descriure de manera precisa moltes formes de cristalls de neu.
El 1665 Robert Hooke va fer les primeres observacions dels cristalls de neu utilitzant el microscopi i va publicar nombrosos dissenys de cristalls, mostrant la complexitat i diversitat de les seves estructures, al seu llibre Micrographia.
El 1931 Wilson A. Bentley va publicar unes dues mil fotografies de cristalls de neu al llibre Snow Crystals.
El 1936 el japonès Ukichiro Nakaya va aconseguir de crear flocs de neu artificials en condicions experimentals, fixant la temperatura i la saturació del vapor d'aigua, adonant-se que la forma dels cristalls depen d'aquests dos paràmetres. Nakaya va ser el primer a estudiar de manera sistemàtica els cristalls de neu, gran part dels seus treballs va ser publicada el 1954 al llibre Snow Crystals : Natural and Artificial.

[modifica] Forma dels flocs de neu

Flocs de neu observats al microscopi
A un núvol molt fred, el vapor d'aigua es condensa directament en cristalls de glaç sobre les partícules que hi ha en suspensió (pols, fum, ...). Si durant la seva caiguda només troben capes d'aire d'una temperatura inferior a 0 °C, els cristalls s'aglutinen en forma de branques glaçades que es combinen per formar flocs cada cop més grans. L'encaix d'aquests cristalls depen essencialment de la temperatura, l'única característica comú a tots els flocs és l'estructura hexagonal, que reprodueix l'estructura cristal·lina del gel ordinari i està relacionada amb l'estructura molecular de l'aigua, intentant aconseguir la màxima reducció de l'energia potencial química del cristall.
Un floc de neu es compon d'aproximadament 1018 molècules d'aigua, que s'afegeixen a la seva base a ritmes diferents i en diferents formes, i en funció dels canvis de temperatura i la humitat de l'atmosfera que el floc de neu es troba en el seu recorregut fins a topar amb la superfície de la Terra. Val a dir que és molt difícil trobar dos flocs de neu que siguin idèntics.[2][3] Els primers intents per trobar dos flocs de neu idèntics es fonamentaren en fotografiar milers d'imatges sota el microscopi i va ser una iniciativa de Wilson Alwyn Bentley el 1885; ella va mostrar la gran varietat de flocs que poden arribar a existir.[4] El més probable és que dos flocs de neu puguin arribar a ser pràcticament idèntics si les condicions ambientals en les que es produeixen són força similars. Cristalls de neu molt semblants van ser descoberts a Wisconsin el 1988; els cristalls no eren escates en el sentit usual, sinó prismes hexagonals de poca profunditat.[5]
Com s0ha comentat, la forma dels flocs varia en funció de la temperatura:
  • de 0 a -4 °C: plaquetes hexagonals primes
  • de -4 a -6 °C: agulles
  • de -6 a -10 °C: columnes
  • de -10 a -12 °C: cristalls de sis puntes llargues
  • de -12 a -16 °C: dendrites
La densitat de la neu nova és molt variable, les estadístiques donen una mitjana de 110 kg per metre cúbic, amb una desviació típica de 40 kg per metre cúbic.

[modifica] Cicle de vida d'un cristall

Cristall en forma de columna, també anomenat tsuzumi per la seva semblança amb un tambor japonès conegut amb aquest nom.
Plaqueta hexagonal
Dendrita hexagonal
La formació i l'evolució dels cristalls comprenen:
  • Els múltiples graus de llibertat d'associació química de les molècules d'aigua, aquestes possibilitats són afavorides per la lentitud de la cristal·lització, que va d'una desena de minuts a diverses hores. Aquesta és la base de l'extrema diversitat de les formes creades.
  • Les diverses condicions meteorològiques que hi ha entre la formació i la seva desaparició:
    • condicions al nivell de formació, abans de la precipitació
    • condicions de les capes atmosfèriques travessades durant la precipitació
    • condicions a nivell del sòl, si hi arriben
La feblesa dels lligams entre les molècules d'aigua fa que aquests cristalls siguin molt sensibles a qualsevol modificació de les condicions del seu entorn. Es pot considerar el cristall de neu com a inestable i que ha d'estar en fase de cristal·lització per conservar la seva forma, tot i que en quan aquesta s'interromp comencen a produir-se recombinacions entre ells. Aquesta sensibilitat fa molt difícil l'observació dels cristalls al microscopi.
  • Condicions a nivell de la zona de formació. L'existència d'un moviment ascendent de l'aire condiciona de manera especial la durada de la cristal·lització i les seves possibilitats de penetració a d'altres capes amb diferent higrometria, temperatura, pressió, ... En aquest nivell, els cristalls poden fondre's, sublimar-se o combinar-se, però també poden estar recoberts d'aigua en estat de sobrerefredament; els cristalls es cobreixen de nòduls, en principi invisibles, però que li poden donar un aspecte de flor de mimosa. Fins i tot si no hi ha corrents ascendents, la resistència que oposa l'aire requereix de l'aglomeració de diversos cristalls abans no es produeixi la precipitació.
  • Condicions de la precipitació. La presència de turbulències i la higrometria en particular, regeixen la desaparició (per fusió o sublimació) dels cristalls i els flocs o, pel contrari, la seva aglomeració progressiva. Els flocs parcialment liquats poden patir una cristal·lització brutal si van a parar a una atmosfera més freda; si el fenomen és massiu es parla d'aiguaneu. La variació dels paràmetres meteorològics amb l'altura es caracteritza especialment per la determinació de la cota de neu.
  • Condicions de cristal·lització al terra. A les latituds temperades el gran poder aïllant de la neu, associat a l'albedo, fa possible la ràpida creació d'un gradient tèrmic entre el terra més calent i aïllat i la superfície reflectora freda que pot arribar a ser de 20 graus. També es constata que quan hi ha un gradient de temperatura adient, els cristalls d'una capa de neu entren en un procés de recristal·lització que es tradueix en un augment de la grandària mitja dels cristalls. Es considera que amb 15 cm de neu hi ha prou per arribar a tenir el gradient necessari. Les condicions de la recristal·lització a terra són diferents de les que es produeixen a l'alta atmosfera on es generen els cristalls i les noves formes que es generen són menys elaborades.

[modifica] Evolució del mantell de neu

La neu nova caiguda pot ser afectada per l'acció del vent, sobretot si és molt lleugera, i pot ser modelada per la seva acció, les formes d'acumulació que s'originen per l'acció del vent poden ser ones, en forma de creixent amb la part còncava a sotavent; arrugues, amb pendent fort a sotavent i molt suau a sobrevent; barcanes, en forma de creixent amb un angle obtús o agut en funció de si el vent ha estat regular o no ho ha estat. Si el vent troba obstacles en el seu recorregut es poden formar acumulacions de neu darrere d'ells, a sotavent; o de gebre a sobrevent. El vent també pot modelar formes per erosió del mantell, es poden formar zastruguis, talls o forats. En el cas de la neu primavera, compacta i amb molt d'aigua que està destinada a fondre's in situ. A la muntanya el vent origina cornisses que poden afectar els excursionistes.
La neu no és un material inert, és en constant evolució i no para de transformar-se, sotmesa al seu propi pes que la comprimeix i a les diferències de temperatura entre el dia i la nit. Si el pendent és fort, el mantell pot esdevenir inestable i generar allaus.
  • La metamorfosi isotèrmica. Es desenvolupa quan el gradient tèrmic dintre de la capa de neu és feble, inferior a 5 °C per metre. A causa dels desequilibris de la pressió de saturació del vapor d'aigua, les dendrites desapareixen en benefici del centre del cristall. Els cristalls s'arrodoneixen i la seva grandària es calibra i es parla de grans fins. Els contactes creats d'aquesta manera, es corresponen a la formació de ponts de glaç que solden els cristalls els uns als altres, aquest fenomen es coneix com a sinterització. D'aquesta manera, la capa de neu guanya en cohesió i en densitat.
  • La metamorfosi amb un gradient mig. Apareix quan el gradient tèrmic dintre de la capa de neu és entre 5 et 20 °C per metre. També s'observa una transferència de matèria per sublimació / congelació però la direcció privilegiada és la vertical, de baix a dalt. Els cristalls es transformen en grans amb les cares planes.
  • La metamorfosi amb un gradient fort. Quan el gradient tèrmic és superior a 20 °C per metre, el flux de vapor d'aigua dintre de la capa de neu esdevé molt fort. Després d'una desena de dies, els grans prenen la forma de gobelets que poden arribar a fer força mil·límetres de diàmetre. Llavors el mantell esdevé molt inestable en trobar-se sobre un munt de boles rodants.
  • La metamorfosi de la fosa. La fosa de la neu es tradueix en l'aparició d'aigua líquida en el mantell de neu, causada per la pluja o pel desglaç. Es formen aglomerats, dits grans rodons, que fan el mantell molt inestable. El fet d'hidratar la neu no provoca necessàriament la seva fosa de manera immediata.

[modifica] Aspectes ecològics

[modifica] Balanç energètic

L'energia solar contribueix a l'escalfament del sòl de manera desigual, un factor important és l'albedo, que mesura la part de radiació que és reflectida. L'albedo mitjà a la superfície de la Terra és de 0,28. Com la neu nova és d'un blanc especialment pur, fa pujar l'albedo a 0,85. Això implica una reflexió important dels raigs lluminosos del Sol, el que significa una disminució de l'aportació d'energia. La neu vella conserva un albedo de 0,60, per tant és fàcil d'entendre que els sòls innivats tendeixen a continuar freds en superfície, i en conseqüència, a conservar el seu mantell de neu.
Pel contrari, els boscs de coníferes aprofiten el seu albedo feble (0,12) i la llum reflectida per alliberar les seves branques de la neu.

[modifica] L'aigua de la neu

La neu es transforma en aigua molt lentament, això fa que pugui penetrar molt més al sòl i ser aprofitada per omplir les capes freàtiques amb més eficiència que l'aigua de pluja.
Si la neu és acompanyada per pluges pot esdevenir en un problema en forma d'inundacions, de vegades catastròfiques en provocar una fosa ràpida.

[modifica] Paper protector

La neu és un aïllant excel·lent perquè conté una gran quantitat d'aire. La seva presència fa que les variacions de temperatura siguin més petites i el sòl es glaça menys en fondària. Ratolins i altres rosegadors viuen a l'espai subnival, fosc i tranquil, desplaçant-se contínuament per una xarxa de túnels i rossegant les tiges de les plantes.
De la mateixa manera, la vegetació coberta de neu és protegida de les fortes glaçades. Algunes plantes alpines continuen actives durant l'hivern. El lliri de neu pot travessar el mantell de neu per florir, si la capa de neu és mont gran l'allargament de les tiges es fa en horitzontal i en tots els sentits i és quan son alliberades que es redrecen.
Els esquimals han tret profit d'aquesta propietat per fer les seves cases de neu, els iglús. L'habitació, d'estructura hemisfèrica, es construeix disposant blocs de neu endurida, a la part superior es posa un bloc de gel translúcid i el conjunt es consolida amb aigua glaçada. Havent -40 °C a l'exterior, la temperatura interior a nivell del terra és de -5 °C. De totes maneres, l'iglú no és altra cosa que una residència temporal de caça i no la casa permanent dels esquimals o inuits.

[modifica] Aspectes geogràfics

El Kilimanjaro, pic més alt d'Àfrica

[modifica] Zones de neu

A les regions de clima tropical la neu és pràcticament absent, s'acostuma a considerar que els paral·lels 35 N i S delimiten aquesta zona on només a les muntanyes hi ha una certa presència de neu. El volcà Cayambe, un cim de 5.790 metres situat a l'Equador, rep precipitacions en forma de neu de manera regular tot i trobar-se a la latitud 0.
Com més en apropem als pols, més augmenta la nivositat, tanmateix la quantitat de neu que cau a les regions polars és petita però es conserva pel fred que hi fa. A més les zones costaneres són relativament poc afectades per la neu.
És a les regions temperades, continentals i muntanyoses, on es produeixen les nevades més importants, entre elles els 130 centímetres en 24 hores a l'estació suissa de Klosters el gener del 1982 o els 193 centímetres en 24 hores que es van mesurar a Silver Lake (Colorado) l'abril del 1921.

[modifica] Neus perpètues

Quan la capa de neu no arriba a fondre's totalment a l'estació càlida, es parla de neus perpètues. Aquesta situació es produeix a la major part dels grans cims i a prop dels pols. Compactades i parcialment foses aquestes neus es convertiran en congestes i més tard en glaceres. El gel continental dels pols s'anomena inlandsis, els icebergs que es desprenen de les glaceres són formats per aigua dolça, pel contrari, el gel marí de la banquisa és format per aigua salada.
El cas del Kilimanjaro, punt culminant de l'Àfrica, és un exemple revelador de l'escalfament global del planeta. Els científics [6] estimen que podria perdre el que li resta de neus perpètues entre el 2015 i el 2020. A llarg del segle XX el volum de glaç que hauria desaparegut seria superior al 80%.[7][8] Les neus perpètues del Kilimanjaro podrien desaparèixer després de 11.000 anys.

[modifica] Efectes sobre la societat humana

Una gran nevada a Minnesota (1881) provocà dificultats en els transports
Les nevades importants poden afectar les infraestructures i els serveis públics, alentint l'activitat humana, fins i tot en regions que estan habituades a un clima amb una presència més o menys important de neu. El transport aeri i el terrestre poden quedar molt disminuïts o, fins i tot, blocats per complet. En les poblacions que viuen en zones propenses a les nevades s'han desenvolupat diverses formes de viatjar d'acord amb les condicions de terrenys amb neu. Així, es fan servir esquís, raquetes de neu i trineus tirats per cavalls, gossos i altres animals; en els darrers anys han aparegut vehicles com les motos de neu. Determinats serveis públics bàsics com l'electricitat, les línies telefòniques i el subministrament de gas també poden quedar interromputs. A més, la neu pot fer que sigui molt més difícil viatjar per carretera i apareguin dificultats per poder utilitzar els vehicles a motor de manera eficient.[9]
Els efectes combinats poden portar a l'anomenat snow days (dia de neu) en els que activitats com les de l'escola, el treball, o de l'església, són cancel·lats de manera oficial. A les zones que normalment tenen molt poca neu, o gens, una nevada pot produir grans alteracions de la vida quotidiana amb només una acumulació lleugera de neu, o fins i tot l'amenaça de neu pot provocar limitacions de les activitats, ja que aquestes zones no estan preparades per a treballar amb qualsevol quantitat de neu. En alguns estats, les escoles se'ls dóna una quota anual de dies de neu (o "calamity days"); una vegada superada la quota, s'han de recuperar els dies laborals perduts.[10][11][12] En altres estats, tots els dies de neu han de ser recuperats.[13] Per exemple, les escoles poden ampliar l'horari escolar per la tarda, escurçar les vacances de primavera, o retardar l'inici de les vacances d'estiu.
La neu acumulada es treu ràpidament per fer més fàcil i més segur els desplaçaments, i per disminuir l'impacte a llarg termini d'una forta nevada. En aquest procés s'utilitzen pales, llevaneus i sovint s'ajuda llençant substàncies químiques com la sal o altres clorurs que rebaixen la temperatura de fusió de la neu.[14] A les zones amb neu abundant, com el nord del Japó, la gent recull la neu i la emmagatzema aïllant-la en cases de neu, pous del glaç i altres llocs adequats. Posteriorment el gel s'utilitza a l'estiu per a la refrigeració o en usos mèdics, ja que és un mètode d'estalvi del consum d'energia elèctrica.[15]

[modifica] Agricultura

Les nevades poden ser beneficiosos per a la agricultura, en servir com un aïllant tèrmic, conservant la calor del sòl i protegint els cultius de temperatures per sota els zero graus, evitant les gelades. Algunes zones agrícoles depenen de l'acumulació de neu durant l'hivern, neu que es fondrà lentament a la primavera, i farà possible el subministrament d'aigua per al creixement dels cultius. Si es mescla amb aigua i s'aplica als cultius sensibles, com les taronges, el gel resultant protegeix el fruit de l'exposició a temperatures més baixes.[16]

[modifica] Recreació

Fabricació d'una bola de neu
Existeixen diversos esports d'hivern, com l'esquí,[17] snowboard,[18] les motos de neu,[19] i les raquetes de neu. On la neu és escassa però la temperatura és prou baixa, la instal·lació de canons de neu poden ser utilitzats per a produir la quantitat adequada per a poder practicar esport.[20] Nens i adults poden jugar en un trineu o fer un passeig en un trineu. Encara que els passos d'una persona sent un salvavides visibles dins d'un paisatge cobert de neu, neu cobert, és considerat un perill de senderisme des de la neu enfosqueix llocs més importants i fa que el paisatge s'assembla uniforme.[21]
Un dels usos recreatius recognoscibles de la neu és el de fer ninots de neu. Un ninot de neu és creat per un home pren en forma de figura de neu - sovint utilitzant una gran bola de neu en forma per al cos i una petita bola de neu per al cap que sovint decorada amb articles per a la llar simples - tradicionalment com una pastanaga per el nas, i el carbó per als ulls, el nas i la boca, de vegades amb roba vella, com un barret o una bufanda. La neu pot ser usat per fer els cons de neu, també coneguts com boles de neu, que se sol menjar en els mesos d'estiu.[22]
La neu pot ser usada per modificar el format dels jocs a l'aire lliure, com Captura la Bandera,[23] o per a les lluites de bola de neu. Snowcastle més gran del món, el Snowcastle de Kemi, es construeix a Kemi, Finlàndia cada hivern.[24] Des de 1928, Universitat Tecnològica de Michigan a Houghton, Michigan, ha celebrat un carnaval anual d'hivern a mitjans de febrer, durant el qual un gran Concurs d'Escultura de Neu, es lloc entre diversos clubs, fraternitats i organitzacions de la comunitat i la universitat. Cada any hi ha un tema central, i els premis s'atorguen en base a la creativitat.[25] Tornejos de softbol de bola de neu es duen a terme en zones cobertes de neu, generalment utilitzant una pilota de color taronja brillant per a la visibilitat, i sacs plens de neu per a les bases.[26]

[modifica] Danys

Quan pesada, neu humida amb una neu d'aigua equivalent (SWE) taxa d'entre 6:1 i 12:1 i un pes de més de 10 lliures per peu quadrat (~ 50 kg / m 2)[27] piles als arbres o l'electricitat línies, es pot produir danys significatius en una escala en general associats als huracans.[28] Una allau pot passar a un efecte tèrmic o mecànic sobtat en la neu que s'acumula en una muntanya, el que fa que la neu per córrer cap avall en massa. Que precedeixen a una allau és un fenomen conegut com vent de allaus causades per l'allau s'aproxima, que afegeix al seu potencial destructiu.[29] grans quantitats de neu que s'acumulen a la part superior d'estructures artificials, pot conduir a una fallada estructural.[30] Durant la fosa de la neu, les precipitacions àcides que abans es trobava a la capa de neu s'allibera, el que perjudica la vida marina.[31]