Determinación experimental de la concentración de núcleos hielo naturales en el modo deposición en el rango de temperatura (-50°C ; -30°C).

PEDERNERA D.A.; AVILA E. E.

Congreso; Reunion AFA; 2017

Las gotas líquidas y el vapor de agua no solidifican espontáneamente a temperaturas menores a 0°C sino que pueden permanecer ?sobreenfriados?, en estado líquido y gaseoso respectivamente aún a temperaturas bien por debajo de 0°C. La solidificación puede ser iniciada heterogéneamente por partículas de aerosoles nucleantes del hielo (llamadas INP por sus siglas en inglés Ice Nucleating Particles), o bien puede ocurrir homogéneamente (en ausencia de INP) a temperaturas menores a -38°C. [1]Los INP son generalmente partículas sólidas, no solubles en agua, cuya estructura cristalográfica influye en su habilidad para iniciar la nucleación del hielo [2], la cual se observa en la atmósfera en un rango de temperaturas entre -10°C y -38°C, dependiendo de la naturaleza de las partículas y de su modo de intervención. Según lo definió Vali [3], en el modo deposición la nucleación de hielo en un entorno de vapor sobresaturado se produce directamente sobre la superficie sólida de las INP, mientras que en el modo inmersión la nucleación de hielo es inducida por un INP inmerso en una gota de agua sobreenfriada.La importancia del estudio cuantitativo de la concentración de INP yace en el hecho de que la parametrización de los procesos de nucleación heterogénea del hielo está basada ?entre otros parámetros- en un conjunto escaso de datos empíricos medidos en algunos sitios dispersos alrededor del planeta. Y esta parametrización es de fundamental interés para mejorar la representación/simulación de nubes con alto contenido de partículas de hielo en los modelos de predicción meteorológica y clima global. Se supone que la concentración de INP depende fuertemente si se trata de sitios urbanos, rurales o semirurales, asi como también de las condiciones meteorológicas y termodinámicas de cada lugar. Por lo tanto es necesario ampliar el banco empírico de este tipo de datos.El presente estudio de laboratorio cuantifica la concentración de INP que actúan en modo deposición en la ciudad de Córdoba. Se utiliza una cámara fría y se mide en función de la temperatura de activación T y de la sobresaturación de vapor sobre hielo Si. Los estudios se realizaron en el rango de temperaturas T (-50°C ; -30°C), y sobresaturación Si (1.0 ; 1.1), y en condiciones controladas de T y de Si. Además se presenta y se describe la nueva técnica de cuantificación de INP basada en la reflexión de luz laser por parte de la superficie de los cristales de hielo nucleados sobre los INP naturales presentes en la cámara fría.Entre los resultados obtenidos se observa una dependencia log-lineal entre la cantidad N y la temperatura de activación T. Además para temperaturas de activación T cercanas a -30°C se comparan los datos experimentales obtenidos en el presente trabajo con aquellos de la literatura, en particular con los datos obtenidos por López y Ávila (2013).