D4 Instrumentación Meteorológica y Energética

Tópico

Las estaciones meteorológicas automáticas instaladas directamente sobre la superficie de un glaciar o de un manto de hielo miden las variables atmosféricas que controlan el balance energético de esa superficie: la temperatura y la humedad del aire, la velocidad y la dirección del viento, la presión atmosférica, la precipitación y la radiación que llega e incide sobre el hielo. De todas estas variables atmosféricas, el balance de radiación en la superficie del hielo es la que está más directamente ligada a si ese hielo se funde o si, por el contrario, acumula más masa.

El método de covarianza de torbellinos mide de forma directa los flujos turbulentos de calor sensible y de calor latente que se intercambian entre la superficie del hielo y la atmósfera que tiene encima, a partir de cómo se correlacionan en el tiempo las fluctuaciones rápidas de la velocidad vertical del viento con las fluctuaciones igualmente rápidas de la temperatura del aire o de la humedad específica de ese mismo aire. Estos flujos turbulentos de calor sensible y latente son componentes críticos del balance energético de la superficie del hielo, y son justamente estos flujos turbulentos los que determinan a qué tasa el hielo sublima directamente hacia el aire y a qué tasa se funde.

Un piranómetro mide la radiación solar que llega a la superficie del hielo, mientras que un pirgeómetro mide la radiación infrarroja de onda larga que esa misma superficie recibe e irradia, y entre ambos instrumentos cierran por completo el balance de radiación al cuantificar cada uno de sus componentes por separado. Una vez que el balance de radiación y los flujos turbulentos de calor sensible y latente quedan completamente cuantificados, el balance energético de la superficie del hielo determina cuánto calor sobrante queda disponible para fundir ese hielo.

El comportamiento esperado de este balance energético superficial cambia según la zona del glaciar: en la zona de acumulación, la fracción de radiación solar que la superficie del hielo refleja en lugar de absorber es la que controla la parte más importante de todo el balance energético, mientras que en la zona de ablación son los flujos turbulentos de calor sensible y latente, medidos por el método de covarianza de torbellinos descrito antes, los que terminan dominando ese mismo balance energético y determinando cuánto hielo se funde.

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