¿Cómo se forman los copos de nieve?

Copos de nieve

A lo largo del año, la naturaleza nos brinda espectáculos impresionantes y maravillosos, como las cuatro estaciones del año, por ejemplo, primavera, verano, otoño e invierno, siendo en esta última cuando disfrutamos de unos paisajes de ensueño. Pero, ¿alguna vez te has preguntado cómo se forman los copos de nieve?

La curiosidad por este fenómeno ha motivado una cantidad de estudios que comenzaron desde hace cientos de años; como el que realizó en 1611 el astrónomo, matemático y físico alemán Johannes Kepler, quien publicó un artículo titulado Sobre el copo de nieve de seis puntas, un documento que se convirtió en uno de los primeros tratados científicos sobre su formación.

El padre de la geometría elíptica pensó que debía existir algún tipo de agrupación hexagonal de partículas más pequeñas, que él era incapaz de observar y que podría explicar la increíble simetría de los cristales de nieve.

La formación de los copos de nieve

Hoy en día se sabe que este fenómeno comienza en las nubes, en el momento en el que pequeñas partículas de polvo y gotas diminutas, provenientes del vapor de agua, empiezan a juntarse y a congelarse debido a las bajas temperaturas. 

Este proceso de congelamiento es tan rápido que la mezcla de partículas de polvo y agua no forma gotas de agua congelada conocida como granizo, sino que forma cristales de nieve, que tiene una formación distinta y es un fenómeno algo más delicado.

Estos cristales tienen una simetría hexagonal, es decir, que la figura tiene seis lados iguales, lo cual se crea debido a que las moléculas de agua y los átomos de hidrógeno están separados a 120º entre sí, tal cual como los lados de un hexágono.

En la medida en que los pequeños cristales de nieve caen, otras partículas de agua comienzan a unirse a ellos y van creando esas bellas e impresionantes geometrías: una especie de ramas que se van agregando pero con una sincronía tal que la forma es perfecta.

Nieve

Únicos e irrepetibles

Como un cristal de nieve ordinario contiene más de 1.000 moléculas de agua, la probabilidad de que dos cristales sean iguales idénticos es prácticamente cero. 

Esa particularidad viene dada por la temperatura y la humedad del ambiente. Se estima que hay 10 a la 18 (1018) moléculas de agua en cada copo de nieve y que estas pueden ordenarse en un número infinito de formas. 

¿Cómo influye la temperatura?

Los estudios científicos han explicado por qué a partir de cierta temperatura los copitos cristalizan en formas aplastados o columnas.

A temperaturas de menos cinco grados centígrados (-5ºC) y con una humedad baja, la forma de los copos de nieve es de placas hexagonales simples; pero a medida que la humedad aumenta y la temperatura baja las formas de los cristales se hacen más complejas y se ramifican simétricamente.

La gente está familiarizada con las formas de los copos de nieve llamadas dendríticas, formadas por muchas ramitas, las cuales se forman cuando la humedad del aire es muy grande. Las partículas de agua se van adhiriendo y en la medida en que cae, la forma se va definiendo. Pero, si la humedad es baja, entonces la forma es de prismas hexagonales plana o en forma de columnas.

Hoy en día se sabe que lo que condiciona que el prisma sea chato o plano es la estructura de la superficie inicial del hielo; por encima de menos cuatro grados (-4º C), la superficie del hielo es bastante rugosa, mientras que por debajo de los cuatro grados, es muy plana.

Un fenómeno hidrometeorológico

La nieve está asociada a nubes estratiformes en las que hay vapor de agua que puede llegar a condensarse y formar pequeñas gotas. Algo similar a cuando cae una lluvia débil.

Lo que pasa es que en condiciones de temperaturas muy bajas, en lugar de formarse gotas de agua líquida, se forman gotas de agua sólida, luego al caer se cristaliza y esa cristalización hace que después se vayan agrupando y caen como copos de nieve. Es otro fenómeno hidrometeorológico.

La forma y complejidad de los copos de nieve ha producido varias clasificaciones, entre las que están las que hizo la Comisión Internacional de Nieve y Hielo sobre la base de 7 tipos primarios de copos, cuyas formas son:

  • Prismas simples, que son los más básicos y comunes.
  • Láminas estrelladas, cristales de hielo en forma de láminas que se abren en seis brazos y se amplían formando una estrella. 
  • Dendritas estelares, parecidas a un árbol con sus ramas de cristales de hielo. 
  • Columnas y agujas, con forma hexagonal pero más alargada y que comúnmente terminan en formas cónicas y se asemejan a unas columnas, las cuales se forman a una temperatura de -5°C.
  • Cristales triangulares, tienen efectos alargados, son pequeños y en forma de triángulos, las ramas que brotan de sus seis esquinas tienen una simetría perfecta. 
  • Roseta de balas, los distintos cristales que se van formando se van transformando en columnas y al caer al suelo los cristales se rompen y quedan copos sueltos con forma de bala.
  • Nieve artificial, se produce en unas máquinas y no a partir de fenómenos naturales, no tienen forma geométrica. 

¿Por qué la nieve es blanca?

Como siempre se ha podido observar, los copos de nieves son cristalinos, sin embargo, después de una nevada el paisaje es completamente blanco; si estás en un prado, el paisaje es una sábana blanca que cubre los diferentes desniveles del terreno, así como a los árboles y todo lo que exista.

Pero, ¿a qué se debe este color? La respuesta es que el aire que está contenido entre la nieve dispersa la luz; es decir, absorbe la luz y la irradia en todas las direcciones, y, como se sabe también, el color blanco es la superposición de todos los colores, de manera que la luz blanca es la superposición de los colores del arcoíris.

El efecto del color blanco en la nieve es parecido al que producen las pequeñas gotas de agua en las nubes, que hace que estas también se vean de ese color.

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