Cuantificación de núcleos de condensación de hielo

MELINA LUQUE; GUSTAVO BRIDERA; MARÍA LAURA LÓPEZ; ELDO ÁVILA

Carlos Paz

Congreso; 97 Reunión Nacional de la AFA; 2012

Asociación Física Argentina

Una nube es un hidrometeoro que consiste en una masa visible formada por cristales de hielo o gotas de agua microsópicas suspendidas en la atmósfera. Las nubes se forman cuando la presión de saturación de vapor se vuelve inferior a la presión parcial actual del vapor de agua en el aire. El vapor correspondiente a esta diferencia de presión condensa en forma de agua líquida o de hielo, dependiendo de la temperatura ambiente. Dentro de los procesos por los cuales se forman las partículas de hielo en la atmósfera, el más frecuente de ellos es el depósito de vapor de agua directamente sobre una partícula sólida denominada núcleo de hielo. Hay muchos tipos de partículas en la atmósfera que pueden actuar como núcleos de hielo, tanto de origen natural como antropogénico, incluidos los compuestos de minerales, hollín, materia orgánica y sulfatos. Sin embargo, el potencial de nucleación exacta de cada tipo de partícula varía considerablemente dependiendo de las condiciones atmosféricas, específicamente la temperatura y la sobresaturación.En este trabajo se propone determinar experimentalmente la concentración de núcleos de hielo en la atmósfera de la ciudad de Córdoba, para temperaturas entre -15 y -30ºC y sobresaturaciones entre 5 y 15% con respecto al hielo.El procedimiento experimental consiste en activar los núcleos de hielo contenidos en una caja transparente de acrílico, cerrada herméticamente y ubicada dentro de una cámara frigorífica. La activación de los núcleos se lleva a cabo sobresaturando la atmósfera del interior de la caja mediante la inyección de aire húmedo desde el ambiente exterior. La consecuente expulsión de aire frío desde el interior de la caja permite mantener constante la concentración de núcleos de hielo. Una vez activados, los núcleos de hielo crecen a expensas del vapor de agua del ambiente hasta depositarse sobre un recipiente colocado en la base de la caja de acrílico, conteniendo una solución sobresaturada de azúcar y glicerina. El continuo crecimiento de cada uno de los núcleos provoca la cristalización del azúcar en la zona aledaña a cada núcleo, lo que permite cuantificarlos a simple vista.Para las diferentes sobresaturaciones, los resultados muestran un incremento exponencial en la concentración de los núcleos de hielo a medida que la temperatura desciende. Los parámetros de esta relación exponencial permitieron caracterizar el comportamiento de los núcleos de hielo para la atmósfera de la ciudad de Córdoba.