Un núcleo de hielo , también conocido como partícula nucleante de hielo ( INP ), es una partícula que actúa como núcleo para la formación de un cristal de hielo en la atmósfera .
Existen varios mecanismos de nucleación del hielo en la atmósfera mediante los cuales los núcleos de hielo pueden catalizar la formación de partículas de hielo. En la troposfera superior , el vapor de agua puede depositarse directamente sobre partículas sólidas. En nubes con temperaturas superiores a -37 °C, donde el agua líquida puede persistir en un estado sobreenfriado , los núcleos de hielo pueden provocar que las gotas se congelen. [1]
La nucleación por contacto puede ocurrir si un núcleo de hielo choca con una gota de agua superenfriada, pero el mecanismo de congelación más importante es cuando un núcleo de hielo se sumerge en una gota de agua superenfriada y luego desencadena la congelación.
En ausencia de una partícula nucleante de hielo, las gotas de agua pura pueden persistir en un estado sobreenfriado hasta temperaturas cercanas a -37 °C, donde se congelan de forma homogénea. [2] [3] [4]
Según Web of Science, la palabra clave "nucleación de hielo" que apareció en las categorías Met Atm Sci y Env Sci hasta diciembre de 2021 se trazó utilizando la cantidad de artículos publicados.
Hay varios grupos de investigación que estudian las propiedades de nucleación del hielo de los aerosoles atmosféricos (por ejemplo, consulte el artículo de investigación FIN-02 de DeMott et al. 2018 o el estudio de intercomparación de mediciones de INP FIN-02 [5] ). La capacidad de investigación de nucleación de hielo también está disponible a través de una llamada a las instalaciones del usuario en EMSL, PNNL. [6]
Las partículas de hielo pueden tener un efecto significativo en la dinámica de las nubes . Se sabe que son importantes en los procesos mediante los cuales las nubes pueden electrificarse, lo que provoca los rayos . También se sabe que pueden formar semillas de las gotas de lluvia . Ha quedado claro que la concentración de partículas nucleantes de hielo en nubes poco profundas es un factor clave en la retroalimentación del clima de las nubes. [7] [8]
Muchos tipos diferentes de partículas atmosféricas pueden actuar como núcleos de hielo, tanto naturales como antropogénicos, incluidos aquellos compuestos de polvo del desierto, hollín, materia orgánica, bacterias (por ejemplo, Pseudomonas syringae ), polen, esporas de hongos y cenizas volcánicas, entre otros. [1] [9] Sin embargo, el potencial de nucleación exacto de cada tipo varía mucho, dependiendo de las condiciones atmosféricas exactas. Se sabe muy poco sobre la distribución espacial de estas partículas, su importancia general para el clima global a través de la formación de nubes de hielo y si la actividad humana ha desempeñado un papel importante en el cambio de estos efectos.
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