LA NIEVE

Bienvenidos de nuevo al Skiroom,

Antes de comenzar a hablar de rozamiento y sobre qué tipo de cera a utilizar, tenemos que
empezar primero por entender, quizá, al elemento más olvidado e importante: la nieve.

Normalmente, la información que se disponible sobre el estado de la nieve en pistas es muy

generalista y consiste básicamente en conocer los espesores y la calidad de nieve conforme a
una clasificación poco rigurosa como “nieve polvo”, “polvo-dura” o “primavera”. Obviamente,
desde el punto de vista de un skiman o de cualquier otro profesional de la nieve, estos datos
son completamente irrelevantes y no ofrecen ningún interés sobre los procesos de formación y
transformación del cristal de nieve.

Formación del cristal de nieve.

En la atmósfera, y en función de la temperatura y humedad, el aire es capaz de almacenar

una cantidad máxima de agua en forma de vapor de agua. Cuando este aire se enfría lo
suficiente, se satura de humedad y el vapor de agua sobrante se sublima en cristales de hielo.
Para que todo esto suceda, necesitaremos de alguno de los siguientes procesos de nucleación.

 Nucleación homogénea: se produce con agua pura, sin contacto con ninguna otra
sustancia o superficie extraña. La nucleación comienza cuando un volumen muy pequeño
de moléculas de agua alcanza el estado sólido. Este pequeño volumen de moléculas se
llama embrión y será la base para el crecimiento para alcanzar la totalidad de agua al
estado sólido. Este proceso solo ocurre a temperaturas muy bajas (inferiores a -40 °C), lo
que implica que ocurrirá en experimentos de laboratorio o en alturas muy superiores de la
atmósfera.
 Nucleación heterogénea: El proceso de nucleación heterogénea ocurre cuando se forma
hielo a temperaturas por encima de -40 °C debido a la presencia en la atmósfera de
partículas sólidas, microscópicas, como sal, polvo, tierra, etc, que actúan como embrión.
Estas partículas higroscópicas (núcleos de congelación) absorben directamente del aire la
humedad, convirtiéndose en cristales y proporcionándoles una fuerza molecular que
compensa su tensión superficial. Así es posible la formación de cristales a temperaturas
superiores a los - 40ºC.

Desarrollo del cristal de nieve.

Una vez formado el cristal de hielo, el crecimiento dependerá de la temperatura y humedad

del aire que los rodea. La siguiente figura nos aporta diferentes formaciones del cristal de
nieve en función de temperatura y saturación de humedad en ambiente.

Clasificación de los cristales de nieve.

Durante siglos, desde que Kepler en 1611 publicara la primera descripción sobre el cristal de
nieve, se han realizado numerosos estudios hasta la compleja clasificación de Magono y Lee
con un total de 80 tipos de cristales. La UNESCO a través de la International Association of
Cryospheric Sciences (IACS), tiene establecida una clasificación internacional que simplifica la
clasificación entre familias y subfamilias.
A continuación, exponemos algunos de los cristales más comunes que nos podemos encontrar:

 Partículas de precipitación. ( + ):
Forma: partículas de precipitación,
hexagonales con forma de estrella. Cristales de
nieve reciente sin llegar a transformarse.

Enlace: poca cohesión, enlace mecánico por

trabazón.

 Partículas reconocibles. (/) ó (λ):

Forma: partículas de precipitación todavía
reconocibles, a menudo parcialmente
suavizadas.

Resistencia: poca cohesión, recupera la

cohesión por sinterización debido al proceso
de descomposición.

 Partículas Redondeadas. Grano fino (●):

Forma: partículas (grano fino), a menudo
oblongas de dimensiones <0,25mm partículas
 pequeñas) y >0,25 mm (partículas grandes),
muy bien sinterizadas.

Enlace: por sinterización (soldadura). La

resistencia aumenta con el tiempo.

 Partículas caras planas ( □ ):

Forma: Cristales de caras planas, a menudo

prismas de forma hexagonal.

Enlace: poca cohesión, disminuye al aumentar

el tamaño de los granos.

 Escarcha de superficie. (V):

Forma: Cristales estriados, normalmente
planos, a veces con forma de aguja. Se
forman normalmente en el manto nivoso en
relación a la temperatura del aire,
enfriamiento en noches despejadas.

Enlace: Frágil, con resistencia a esfuerzo

cortante extremadamente baja.

 Partículas Redondeadas. Grano redondo (o):

Forma y resistencia: Cristales redondos, casi
transparentes y con frecuencia aglomerados, de
entre 0,5 y 3 mm.

Granos redondos en racimo ( ), uniones de

tipo hielo-hielo.
Policristales redondeados ( ), formados por los
ciclos de fusión y rehielo. Bajo contenido en
agua (reg.pendular), elevada resistencia en el
 estrato helado; menor resistencia en el estrato
húmedo
Nieve muy mojada ( ), granos redondos inmersos
completamente en agua. Alto contenido en agua
(régimen funicular), poca cohesión y resistencia.

 Nieve producida ( ):
Forma: Pequeñas partículas esféricas, a menudo
caracterizadas por típicas prominencias
resultado del proceso de rehielo. Pueden ser
parcialmente huecas

Resistencia: En condiciones de tiempo seco, la

rápida sinterización implica un rápido aumento
de la resistencia

¿Como funciona un cañón de nieve?

Al igual que en el proceso natural de la formación de la nieve, la “producción” de nieve

persigue reproducir las condiciones naturales, pero con algunos matices que difieren del
proceso natural.

La nieve natural se forma en las nubes alrededor de los “nucleadores” microscópicos de polvo
que irán creciendo a medida que estos "copos" caen en una duración de tiempo más o menor
larga (minutos). Un cañón de nieve debe replicar estas condiciones cerca del suelo y con solo
unos segundos de "caída" de las gotas de agua para formar cristales de nieve

Para ello, se requiere de un nivel significativo de infraestructura dotada de depósitos de

agua, salas de bombeo, compresores, una amplia red de tuberías, sistemas de gestión, etc.
Dado que el suministro de partículas microscópicas de polvo no es práctico, una máquina de
nieve artificial reproduce un "nucleador" a partir de agua, para crear sitios microscópicos de
nucleación de cristales de hielo. El agua es atomizada a través de aire comprimido y rociada
por la boquilla a alta presión creando una niebla de pequeñas gotas de agua, estas microgotas
se congelan rápidamente para formar el embrión necesario para que las gotas, ligeramente
más grandes, generadas por la boquilla secundaria se adhieran y se congelen al núcleo creado
por la pulverización de la boquilla primaria. 

Para que todo esto suceda, necesitaremos un número suficiente de núcleos de congelación y
una temperatura lo suficientemente baja para congelar todo el volumen de agua. Durante este
equilibrio térmico, el proceso de intercambio de calor, y en consecuencia la efectividad para
producir nieve, vendrá determinado por los siguientes factores:

Temperatura ambiente

Obviamente, necesitaremos frío en el ambiente. Incluso cuando la temperatura exterior está

por debajo del punto de congelación 0°C, la calidad de la nieve puede ser mala. Esto se debe a
que una parte de agua no se convierte en estado de congelación, fenómeno que irá ligado a la
carga de humedad del ambiente.

Evaporación
El segundo factor es la pérdida de calor por evaporación. A medida que parte del agua se
evapora de la superficie de la gota, se elimina una pequeña cantidad de calor de la misma gota
al igual que proceso de enfriamiento de un botijo. Por otra parte, cuando el aire está húmedo
se encuentra saturado de agua, y la superficie de la gota de agua no puede evaporar toda la
cantidad de agua y eliminar parte del calor. Por lo tanto, para la fabricación de nieve es muy
importante referirse a la “Temperatura de bulbo húmedo”.

La siguiente tabla, indica las temperaturas para determinadas calidades de producción de

nieve en función de la temperatura (temperatura seca ºC) y la humedad relativa % Hr en el
ambiente.

Área de superficie

La tercera forma de enfriar el agua es aumentando el área de superficie de la gota.  Al

aumentar el área de superficie, exponemos la mayor cantidad de agua al frío. Por lo tanto, se
buscará en las boquillas de salida del cañón una mejora en la relación entre superficie y
volumen de la gota de agua.

Este tamaño también dependerá si se trata para nucleación de cristales de nieve, en torno a 30
a 70 micras, o tamaños de gota de agua de rango de 500 a 1.500 micras, para el crecimiento de
cristales de nieve alrededor de los cristales nucleadores

Súper enfriamiento

Finalmente, tenemos que mirar el súper enfriamiento. Cuando se permite a un gas

comprimido (en este caso aire) que se expanda rápidamente, hay una disminución de la
temperatura. Esto se conoce como el efecto Joule-Thomson. Las condiciones en la boquilla de
aire son tales que la neblina proveniente de la boquilla de nucleación puede congelarse
inmediatamente. Estos pequeños cristales de hielo se introducen en las nieblas superiores más
grandes que siembran y rompen las gotas de agua pre enfriadas en un estado congelado.  El
resultado es nieve que luego cae de la niebla.

Conclusiones varias

La situación final del cristal de nieve en pistas será una combinación entre los procesos
naturales ocurridos en la atmósfera, los producidos por los cañones de nieve y por supuesto
del tratamiento mecánico que reciben los cristales de nieve por las máquinas “pisa pistas”.

Estas máquinas buscan varias funciones. Por una parte, crear superficies atractivas para los
esquiadores, y por otra parte y muy importante la de dar homogeneidad a los diferentes
granos de nieve, compactar y aumentar los enlaces por sinterización entre los granos, y en
consecuencia aumentar la densidad y resistencia del manto nivoso.

Por tanto, desde el punto de vista de un skiman, será interesante conocer y entender todos
estos procesos para evaluar la estructura en superficie que posee la nieve sobre una zona
(pista) concreta y meteorología actual. Por tanto, se deberá analizar, el tipo de grano de nieve,
su tamaño, temperatura y humedad en superficie, temperatura y humedad en ambiente,
presencia de agua en los granos de nieve, tipos de enlaces entre granos, y un meteograma de
los días anteriores y posteriores al entrenamiento y/o carrera.

Todos estos datos, y características de la nieve junto con las habilidades técnicas del deportista
y disciplina SL, GS, SG y DH determinaran la configuración más apropiada para el esquí; tipo de
estructura, filo y acabado del canto, tipo de cera, etc.