Polvo de diamante

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El polvo de diamante es una nube a nivel del suelo compuesta de diminutos cristales de hielo . Este fenómeno meteorológico también se conoce simplemente como cristales de hielo y se informa en el código METAR como IC . El polvo de diamante generalmente se forma bajo cielos despejados o casi despejados, por lo que a veces se lo conoce como precipitación de cielo despejado . El polvo de diamante se observa con mayor frecuencia en la Antártida y el Ártico , pero puede aparecer en cualquier lugar con una temperatura muy por debajo del punto de congelación. En las regiones polares de la Tierra , el polvo de diamante puede persistir durante varios días sin interrupción.

El polvo de diamante es similar a la niebla en que es una nube que se encuentra en la superficie; sin embargo, se diferencia de la niebla en dos formas principales. Generalmente, la niebla se refiere a una nube compuesta de agua líquida (el término niebla de hielo generalmente se refiere a una niebla que se formó como agua líquida y luego se congeló, y con frecuencia parece ocurrir en valles con contaminación atmosférica como Fairbanks , Alaska , mientras que el polvo de diamante se forma directamente como hielo). Además, la niebla es una nube lo suficientemente densa como para reducir significativamente la visibilidad, mientras que el polvo de diamante suele ser muy fino y puede no tener ningún efecto en la visibilidad (hay muchos menos cristales en un volumen de aire que gotitas en el mismo volumen con niebla). Debido a que la niebla a menudo se clasifica como más transparente que la niebla, el polvo de diamante a menudo se ha denominado niebla de hielo . Sin embargo, el polvo de diamante aún puede reducir a menudo la visibilidad, en algunos casos a menos de 600 m (2000 pies).

La profundidad de la capa de polvo de diamante puede variar considerablemente, desde tan solo 20 a 30 m (66 a 98 pies) hasta 300 metros (980 pies). Debido a que el polvo de diamante no siempre reduce la visibilidad, a menudo se detecta primero por los breves destellos que se producen cuando los diminutos cristales, al dar volteretas en el aire, reflejan la luz del sol hacia el ojo. Este efecto brillante da nombre al fenómeno, ya que parece como si muchos diamantes diminutos estuvieran destellando en el aire.

• Fotografías en serie de polvo de diamante
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  Polvo de diamante observado brevemente en Tsukuba, Japón. Estas son fotografías en serie de una película; nótese la diferencia en las ubicaciones de los cristales.
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  La temperatura era de -2 °C y la humedad relativa era de casi el 100 %. En estas fotos solo se captaron las partículas brillantes.

Estos cristales de hielo se forman generalmente cuando hay una inversión de temperatura en la superficie y el aire más cálido sobre el suelo se mezcla con el aire más frío cerca de la superficie. ^[1] Dado que el aire más cálido con frecuencia contiene más vapor de agua que el aire más frío, esta mezcla generalmente también transportará vapor de agua al aire cerca de la superficie, lo que hará que la humedad relativa del aire cercano a la superficie aumente. Si el aumento de la humedad relativa cerca de la superficie es lo suficientemente grande, pueden formarse cristales de hielo.

Para formar polvo de diamante, la temperatura debe ser inferior al punto de congelación del agua, 0 °C (32 °F), o el hielo no se puede formar o se derretiría. Sin embargo, el polvo de diamante no se observa a menudo a temperaturas cercanas a 0 °C (32 °F). A temperaturas entre 0 °C (32 °F) y aproximadamente -39 °C (-38 °F), el aumento de la humedad relativa puede causar niebla o polvo de diamante. Esto se debe a que las gotas muy pequeñas de agua pueden permanecer líquidas muy por debajo del punto de congelación, un estado conocido como agua superenfriada . En áreas con muchas partículas pequeñas en el aire, provenientes de la contaminación humana o de fuentes naturales como el polvo, es probable que las gotas de agua puedan congelarse a una temperatura de alrededor de -10 °C (14 °F), pero en áreas muy limpias, donde no hay partículas ( núcleos de hielo ) que ayuden a las gotas a congelarse, pueden permanecer líquidas a -39 °C (-38 °F), punto en el que incluso las gotas de agua pura muy diminutas se congelarán. En el interior de la Antártida, el polvo de diamante es bastante común a temperaturas inferiores a -25 °C (-13 °F).

El polvo de diamante artificial se puede formar a partir de máquinas de nieve que lanzan cristales de hielo al aire. Estas máquinas se encuentran en las estaciones de esquí. El polvo de diamante también se puede observar inmediatamente a sotavento de las instalaciones de fabricación o de las plantas de agua refrigerada que producen vapor.

El polvo de diamante se asocia a menudo con halos , como los parhelios , los pilares de luz , etc. Al igual que los cristales de hielo en los cirros o cirroestratos , los cristales de polvo de diamante se forman directamente como simples cristales de hielo hexagonales (a diferencia de las gotas heladas) ^[2] y generalmente se forman lentamente. Esta combinación da como resultado cristales con formas bien definidas (generalmente placas o columnas hexagonales) que, como un prisma, pueden reflejar y/o refractar la luz en direcciones específicas.

Aunque el polvo de diamante se puede ver en cualquier zona del mundo con inviernos fríos, es más frecuente en el interior de la Antártida, donde es común durante todo el año. Schwerdtfeger (1970) muestra que se observó polvo de diamante en promedio 316 días al año en la estación Plateau en la Antártida, y Radok y Lile (1977) estiman que más del 70% de la precipitación que cayó en la estación Plateau en 1967 cayó en forma de polvo de diamante. Una vez fundido, la precipitación total del año fue de solo 25 mm (0,98 pulgadas).

El polvo de diamante puede causar problemas en las estaciones meteorológicas automatizadas de los aeropuertos . El ceilómetro y el sensor de visibilidad no siempre interpretan correctamente el polvo de diamante que cae y reportan la visibilidad y el techo como cero (cielo nublado). Sin embargo, un observador humano notará correctamente un cielo despejado y una visibilidad sin restricciones. El identificador METAR para el polvo de diamante en los informes meteorológicos horarios internacionales es IC. ^[3]

• Rayos crepusculares
• Rayo de luz
• Falso amanecer
• Falso atardecer

• Greenler, R. (1999). Arcoíris, halos y glorias . Milwaukee: Peanut Butter Publishing. pp. 195 pp. ISBN 0-89716-926-3.— Una excelente referencia sobre fenómenos ópticos que incluye fotografías de fenómenos en la Antártida provocados por polvo de diamante.
• Schwerdtfeger, W. (1970). "El clima de la Antártida". En S. Orvig (ed.). Climas de las regiones polares . Encuesta mundial de climatología. Vol. 14. Elsevier . págs. 253–355. ISBN. 0-444-40828-2.
• Radok, U. y RC Lile (1977). "Un año de acumulación de nieve en la estación Plateau". En JA Businger (ed.). Estudios meteorológicos en la estación Plateau, Antártida . Serie de investigación antártica. Vol. 25. American Geophysical Union . págs. 17–26. ISBN. 0-87590-125-5.
• Manual de observaciones meteorológicas de superficie (MANOBS) (8.ª ed.). Servicio Meteorológico de Canadá. 2 de diciembre de 2021.
• Fotografía de polvo de diamante artificial (en japonés)

• Un vídeo espectacular filmado en Hokkaido, Japón. 1 minuto 22 segundos en alta calidad (en japonés)
• Versión más larga del vídeo anterior. 5 min 10 s HD (en japonés)

Tenga en cuenta que las imágenes son diferentes a las que se ven a simple vista, ya que capturan cristales desenfocados, que se muestran como objetos grandes y borrosos.

La ciencia detrás del polvo de diamante: cómo refleja la radiación solar