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¿Por qué la nieve es blanca?
Sabemos que la luz blanca del Sol está formada por una mezcla de colores, como podemos comprobar al hacer pasar un rayo de luz a través de un prisma de vidrio o al observar un arcoíris, cuya formación es debida a los fenómenos de refracción, de reflexión, de dispersión y a su vez separación que sufren los rayos solares al atravesar las gotitas de lluvia.
La nieve está formada por copos, que son cristales de agua congelada alrededor de una mota de polvo. Los copos de nieve están formados por cientos de diminutos cristales de hielo que varían en forma y estructura. A medida que los copos se van agregando entre ellos, queda atrapado aire. Es ese aire el que da el color blanco a la nieve.
Ese aire dispersa la luz, es decir, la absorbe y a continuación emite en todas las direcciones. El aire está compuesto de moléculas de oxígeno, nitrógeno y gases nobles y también de partículas en suspensión, como polvo, gotas y cristales de agua y sal.
Cuando uno de estos diminutos cristales de hielo desvía la luz, el haz de luz encuentra otros cristales de hielo en el montón de copos de nieve que también desvían la luz y así sucesivamente. El proceso continúa hasta que la luz se refleja fuera del montón de nieve, en lugar de atravesarlo directamente hasta el suelo.
Así, las burbujas de aire atrapadas en los copos de nieve, logran perturbar el viaje de la luz, y la hacen rebotar de un lado a otro devolviendo ondas de todos los colores a nuestros ojos. Y como la suma de todos los colores de la luz da como resultado la luz blanca, entonces vemos la nieve de color blanca.
Cabe señalar que algunas longitudes de onda de la luz son absorbidas por la nieve, más aún cuando hay impurezas, como tierra o suciedad urbana. Sin embargo, con nieve fresca y pura, la mayoría de las ondas luminosas se reflejan, quedando todo blanco.
La nieve fresca recién caída se ve de color blanco debido a su gran poder reflectante (alrededor del 80% al 90% de la radiación solar incidente) provocado por las continuas reflexiones que sufre la luz que le llega en las burbujas de aire atrapadas en la nieve, y situadas en una capa muy delgada cerca de la superficie del manto nivoso.
Si consiguiéramos una congelación pura del agua, obtendríamos un hielo transparente, algo que no suele suceder, por lo que las burbujas de aire quedan atrapadas en esta transformación y van a tener la función de prismas, dando lugar a una multitud de reflexiones provocando que todos los colores del espectro visible escapen, haciendo que el hielo sea de color blanco; el cual será más intenso cuanto más reflexión se produzca, es decir, cuantas más burbujas de aire queden atrapadas.
El color blanco de la espuma de una cerveza oscura tiene el mismo origen. Las pequeñas burbujas de aire que están atrapadas en la espuma, reflejan la luz múltiples veces y todos los colores, desde el rojo al violeta, escapan, de modo que la luz que recibimos es luz blanca.
Este mismo efecto se produce también, por ejemplo, con el pelo de los osos polares. Su manto no es níveo, sino transparente. Es el aire atrapado entre los pelos el que le da el color blanco al difundir la luz igual que en la nieve.
A veces las montañas nevadas adquieren una tonalidad pardo oscuro, debido al color de la nieve que se ha formado sobre núcleos de condensación de tipo arcilloso o areniscas que tienen esa tonalidad. En algunos lugares de alta montaña también se ha visto que la nieve adquiría un tono rojizo debido a unas microalgas llamadas Chlamydomonas nivalis.
El albedo de la nieve
Esta coloración blanca de la nieve nos ayuda a mantener la temperatura de la Tierra gracias a su poder reflectante que contribuye significativamente al albedo de nuestro planeta, que es la proporción de radiación solar devuelta al espacio por reflexión y que es uno de los parámetros que más influyen en la evolución del clima global. Cuando se trata de nieve recién caída, cuyos cristales son aún prístinos, el albedo puede alcanzar un valor del 90%. La actual disminución estacional del albedo en los polos es una de las causas del calentamiento global provocado por los humanos.
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