núcleo de hielo

Un núcleo de hielo , también conocido como partícula nucleadora 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 de 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 unos -37 °C, donde el agua líquida puede persistir en estado de sobreenfriamiento , los núcleos de hielo pueden provocar la congelación de las gotas. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

La nucleación por contacto puede ocurrir si un núcleo de hielo choca con una gota subenfriada, pero el mecanismo de congelación más importante se produce cuando un núcleo de hielo se sumerge en una gota de agua subenfriada y entonces desencadena la congelación.

En ausencia de una partícula nucleadora de hielo, las gotas de agua pura pueden persistir en un estado superenfriado a temperaturas cercanas a −37 °C donde se congelan homogéneamente. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

Existen varios grupos de investigación que estudian las propiedades de nucleación de hielo de los aerosoles atmosféricos (por ejemplo, véase el artículo de investigación FIN-02 de DeMott et al., 2018, o el estudio de intercomparación de mediciones INP FIN-02 ^{[ 6 ]} ). La capacidad de investigación sobre nucleación de hielo también está disponible a través de la convocatoria de instalaciones para usuarios en EMSL, PNNL. ^{[ 7 ]}

Las partículas de hielo pueden tener un efecto significativo en la dinámica de las nubes . Se sabe que son importantes en los procesos por los cuales las nubes pueden electrificarse, lo que provoca los relámpagos . También se sabe que pueden formar núcleos de condensación para las gotas de lluvia . Se ha demostrado que la concentración de partículas nucleadoras de hielo en las nubes bajas es un factor clave en las interacciones entre las nubes y el clima. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Muchos tipos diferentes de material particulado atmosférico pueden actuar como núcleos de hielo, tanto naturales como antropogénicos, incluyendo aquellos compuestos de polvo del desierto, hollín, materia orgánica, bacterias (por ejemplo, Pseudomonas syringae ), polen, esporas de hongos y ceniza volcánica, entre otros. ^{[ 1 ] [ 10 ]} Sin embargo, el potencial de nucleación exacto de cada tipo varía enormemente, dependiendo de las condiciones atmosféricas específicas. 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 la modificación de estos efectos.

• proceso de Bergeron
• núcleos de condensación de nubes
• Nucleación
• Nieve
• Superenfriamiento