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Formación de hielo atmosférico

El efecto de la formación de hielo en un árbol de la Selva Negra de Alemania

La formación de hielo atmosférico se produce cuando las gotas de agua suspendidas en el aire se congelan sobre los objetos con los que entran en contacto. No es lo mismo que la lluvia helada , que es causada directamente por la precipitación.

Las condiciones de formación de hielo pueden ser especialmente peligrosas para las aeronaves , ya que el hielo acumulado altera la aerodinámica de las superficies de vuelo y la estructura del avión, lo que puede aumentar el riesgo de pérdida de sustentación y, potencialmente, de accidentes. Por este motivo, se han desarrollado sistemas de protección contra el hielo a bordo en aeronaves destinadas a volar en estas condiciones.

El agua no siempre se congela a 0 °C (32 °F). El agua que persiste en estado líquido por debajo de esta temperatura se dice que está sobreenfriada , y las gotas de agua sobreenfriada provocan la formación de hielo en los aviones. Por debajo de −20 °C (−4 °F), la formación de hielo es poco frecuente porque las nubes a estas temperaturas suelen estar formadas por partículas de hielo en lugar de gotas de agua sobreenfriada. Por debajo de −48 °C (−54 °F), el agua sobreenfriada siempre se congela; por lo tanto, la formación de hielo es imposible. [1]

La formación de hielo atmosférico también se produce en torres , turbinas eólicas , barcos , plataformas petrolíferas y árboles. Los aviones no tripulados son particularmente sensibles a la formación de hielo. [2] En climas fríos, particularmente aquellos a mayores elevaciones, la formación de hielo atmosférico es común en invierno, ya que el terreno elevado interactúa con nubes superenfriadas que pueden causar formación de hielo al contacto. [3] Las cargas de hielo son una de las principales causas de fallas catastróficas de las líneas eléctricas aéreas, ya que las líneas eléctricas pueden romperse bajo el peso del hielo acumulado. Por lo tanto, la estimación de la carga de hielo potencial máxima es crucial en el diseño estructural de los sistemas de líneas eléctricas para soportar cargas de hielo, [4] y esto se puede hacer con modelos numéricos de formación de hielo y ejemplos que incluyen datos meteorológicos . [5]

Véase también

Referencias

  1. ^ Moore, Emily; Valeria Molinero (24 de noviembre de 2011). "La transformación estructural en agua superenfriada controla la tasa de cristalización del hielo". Nature . 479 (7374): 506–508. arXiv : 1107.1622 . Bibcode :2011Natur.479..506M. doi :10.1038/nature10586. PMID  22113691. S2CID  1784703.
  2. ^ Hann, Richard; Johansen, Tor (2020). "Temas pendientes de resolver en la formación de hielo en vehículos aéreos no tripulados (informe de investigación EPR2020008) - SAE Mobilus". saemobilus.sae.org . doi :10.4271/epr2020008. hdl : 11250/3113980 . S2CID  226200723 . Consultado el 14 de febrero de 2021 .
  3. ^ Yang, Jing; Jones, Kathleen F.; Yu, Wei; Morris, Robert (8 de septiembre de 2012). "Simulación de eventos de formación de hielo en las nubes del Monte Washington con el GEM-LAM". Revista de investigación geofísica: Atmósferas . 117 (D17): n/a. Código Bibliográfico :2012JGRD..11717204Y. doi : 10.1029/2012jd017520 . ISSN  0148-0227.
  4. ^ Farzaneh, M. (2008) Formación de hielo atmosférico en las redes eléctricas. Springer Science & Business Media, 2008, 381 págs. ISBN 978-1-4020-8530-7 
  5. ^ Makkonen, L. (2000) Modelos para el crecimiento de depósitos de escarcha, glaseado, carámbanos y nieve húmeda sobre estructuras. Philosophical Transactions of the Royal Society of London A, 358 (1776): 2913-2939.
Fuentes

Enlaces externos

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