¿Qué es una helada?
En meteorología, el término «helada» refiere a la formación de cristales de hielo sobre una superficie fría, debido al congelamiento de agua líquida depositada sobre ella o a la deposición del vapor en el aire circundante. Este fenómeno es provocado por un descenso de la temperatura ambiente hasta los 0ºC (punto de congelación del agua) y se lo reconoce mayormente por generar una capa blanquecina muy característica sobre el suelo o cualquier objeto lo suficientemente frío.
Si una masa de aire húmedo se enfría lo suficiente, el vapor de agua que contiene comienza a condensarse, es decir, se transforma en gotitas de agua líquida. La temperatura a la que esto ocurre se la conoce como «punto de rocío». Pero si la temperatura continúa disminuyendo y alcanza los 0ºC, esas gotitas van a congelarse. Esto es lo que normalmente ocurre cuando se forma helada, el aire húmedo sobre la superficie se enfría lo suficiente hasta generar rocío y después se congela. Pero también puede ocurrir que el punto de rocío se encuentre por debajo de los 0ºC, lo que provocaría directamente una deposición del vapor (pasaje del estado gaseoso al sólido).
El punto de rocío de una masa de aire depende tanto de la temperatura ambiente como de la humedad:
- Mientras más seco se encuentre el aire, más se lo debe enfriar para lograr un cambio de estado en el vapor de agua que contiene.
- Mientras más baja sea la temperatura ambiente, más probable será que ocurra una deposición del vapor en vez de una condensación.
¿Qué tipos de heladas existen?
La formación de cristales de hielo sobre una superficie puede suceder por diferentes motivos, lo que permite diferenciar tipos de helada según las características de su origen.
Helada por radiación
Se forma como consecuencia del enfriamiento radiativo nocturno, potenciado por determinadas condiciones atmosféricas.
La superficie terrestre emite contínuamente radiación de onda larga hacia el espacio. Durante el día, como la radiación entrante (radiación solar) es mayor a la saliente, hay un balance de calor positivo, es decir, la superficie se calienta. En cambio, por las noches, la radiación solar está ausente y la Tierra se enfría. Además, si el cielo nocturno está despejado y el viento es muy leve o nulo (algo común bajo condiciones anticiclónicas), el enfriamiento de la superficie se vuelve más efectivo, y, por lo tanto, el enfriamiento del aire por encima también. En un escenario semejante, incluso puede formarse una capa de aire contigua al suelo con temperaturas bajo cero, y esto puede provocar una helada.
Este tipo de helada está asociada a una inversión en el perfil vertical de temperatura, o «inversión térmica» (cuando la temperatura del aire aumenta con la altura), debido a que el enfriamiento del aire se produce desde la superficie.
Helada por advección
Se origina por la llegada de aire muy frío proveniente de latitudes mayores, con temperaturas por debajo de los 0ºC.
Cuando una masa de aire polar avanza sobre una zona más cálida y húmeda, genera un notable decaimiento de la temperatura ambiente que puede congelar el agua líquida sobre la superficie, o en un caso más extremo, provocar la deposición inmediata del vapor que se encuentra cerca del suelo. Este tipo de helada es característica de las estaciones frías, y se la asocia al avance de un sistema frontal que deja temperaturas inferiores al punto de congelación.
A diferencia de la helada por radiación, cuando esta se forma no se observa ninguna inversión en el perfil vertical de temperatura, dado que el enfriamiento no se produce desde la superficie, sino por un cambio de masa de aire.
Helada por evaporación
Es causada por el enfriamiento que genera la evaporación de agua líquida sobre la superficie o la vegetación.
Cuando el agua pasa del estado líquido al gaseoso, le quita una cantidad de calor al aire («calor latente»). En ocasiones, si la evaporación sobre el suelo es muy significativa, la temperatura del aire cercano a la superficie puede descender lo suficiente como para congelar el agua líquida. Esto es esperable después de una lluvia provocada por un frente frío, cuando la humedad relativa del aire disminuye y el entorno se vuelve favorable para la evaporación del agua precipitada.
¿Helada blanca o helada negra?
Además de clasificar las heladas por su mecanismo de formación, también se pueden diferenciar por el daño que causan a la vegetación, algo de mayor interés para los productores agropecuarios.
La «helada blanca» es la más común y menos dañina para la vegetación. Se forma en condiciones de humedad relativa por encima del 60%, es decir, en un entorno propicio para que el aire se sature una vez que la temperatura descienda por debajo de los 0ºC. Este tipo de helada es la que genera una capa de cristales de hielo sobre la superficie, originada por un congelamiento posterior a la condensación, o por una deposición directa del vapor.
La «helada negra», en cambio, es menos frecuente y representa un gran riesgo para el cultivo. Se produce con una atmósfera seca pero muy fría, y no genera el característico “blanqueamiento” (depósito de cristales de hielo) sobre la superficie, dado que la humedad del aire no alcanza para provocar su saturación. Cuando la temperatura es lo suficientemente baja (muy inferior al punto de congelación), el agua contenida en el interior de las plantas puede congelarse y dañar gravemente los tejidos hasta matarlas. Este congelamiento interno se conoce como helada negra por el efecto de oscurecimiento que provoca en la vegetación.
Existen diferentes técnicas para proteger a la vegetación de la helada negra. En la mayoría de los casos se utilizan sistemas que mantienen las plantas a una temperatura óptima y evitan el congelamiento, pero también hay quienes aplican mecanismos de rociado para favorecer el congelamiento sobre la superficie de la vegetación (helada blanca) y mantener a salvo el interior.
Clasificación según temperatura y clima
También se pueden clasificar las heladas por la temperatura que alcanza el aire y el tipo de clima favorable para su ocurrencia. De esta manera, se puede identificar qué tipos de helada puede soportar una determinada planta, al distinguirlas por niveles de “intensidad”.
- Heladas suaves: La temperatura del aire desciende apenas por debajo del punto de congelación y aumenta nuevamente a las pocas horas. Este tipo de heladas es típico del clima mediterráneo y oceánico. Las heladas por evaporación son consideradas dentro de esta categoría.
- Heladas medias: La temperatura del aire desciende por debajo del punto de congelación y perdura durante la noche o días enteros en invierno, pero por encima de los -10ºC. Estas heladas son más frecuentes en el clima continental húmedo y el clima continental mediterráneo. Las heladas medias suelen ser mayormente radiativas, es decir, heladas por radiación.
- Heladas fuertes: Es el tipo de helada más intensa, donde la temperatura ambiente se mantiene por debajo de los -10ºC durante la mayor parte del invierno. Es típica en el clima de montaña, el clima continental frío y el clima continental monzónico. Estas heladas están asociadas a la irrupción de una masa de aire polar, y se reconocen mayormente como heladas por advección.
Efectos fisiológicos
El cuerpo humano no está preparado para soportar temperaturas por debajo de los 0ºC. El frío extremo puede causar diferentes problemas en la salud, como infecciones respiratorias agudas, congelamiento de la piel e hipotermia (disminución peligrosa de la temperatura corporal), además de aumentar el riesgo de infarto y de contraer múltiples enfermedades. Mayormente, las consecuencias de exponerse a muy bajas temperaturas son de efecto tardío, y algunas pueden tardar días en hacerse notar. Entre los efectos fisiológicos más inmediatos se encuentran la disminución del aporte de sangre a la piel, el aumento de la presión y del ritmo cardíaco.
Permanecer por un tiempo prolongado en condiciones de frío extremo puede generar un deterioro generalizado en los procesos fisiológicos y ocasionar la muerte. Las personas que presentan un mayor riesgo son las menores de 5 años y las mayores de 60 años, dado que el sistema cardiovascular resulta principalmente afectado.