Física de la Atmósfera

En la atmósfera se tiene interés en la formación y desarrollo de granizos en nube, procesos de electrificación de nubes, descargas eléctricas producidas por rayos y relámpagos, radiación Ultra Violeta proveniente del sol, etc. El objetivo de estas investigaciones es entender, cuantificar y eventualmente modelar los diferentes procesos que se estudian. Para llevar adelante estos objetivos se realizan experimentos en laboratorio, estudios teóricos y modelado numérico.

En la criósfera el agua se encuentra en estado sólido de forma natural, como los glaciares, el hielo marino, la nieve y el permafrost. En Argentina, la criósfera incluye regiones clave como los glaciares patagónicos y andinos, así como el sector argentino de la Antártida. Esta parte del planeta cumple un rol esencial en la regulación del clima, ya que refleja gran parte de la radiación solar, almacena aproximadamente el 70% del agua dulce del mundo y su deshielo puede provocar el aumento del nivel del mar. Sin embargo, para comprender estos procesos y anticipar sus consecuencias, es fundamental el estudio de la física del hielo, una disciplina que analiza las propiedades térmicas, mecánicas y estructurales del hielo en sus distintas formas.

En el laboratorio se realizan experimentos donde por lo general se simulan las condiciones ambientales de nubes de tormenta y se estudian procesos tales como transferencia de carga eléctrica en colisiones entre granizos artificiales y cristales de hielo; transferencia de calor y masa al entorno por parte de granizos crecidos en laboratorio. Se realizan además mediciones de descargas eléctricas en tiempo real, producidas por tormentas eléctricas; mediciones de radiación UV que llega a la superficie de la tierra proveniente del sol y mediciones de propiedades superficiales del hielo. Los estudios teóricos están referidos a entender y parametrizar algunos procesos microfísicos que ocurren dentro de las nubes, tales como crecimiento de cristales de hielo y granizos por fase vapor, crecimiento de granizos por acreción de gotas de agua sobre-enfriadas. El modelado numérico apunta a modelar algunos de los procesos físicos que ocurren dentro de las nubes, tales como crecimiento, evolución y trayectorias de granizos dentro las nubes; electrificación de nubes por distintos mecanismos de separación de carga eléctrica, etc.

También en el laboratorio del grupo se estudian las propiedades físicas del hielo como el crecimiento de grano, propiedades superficiales-volumétricas, propiedades mecánicas, etc. Todos estos estudios apuntan por ejemplo a entender cómo se comportan los glaciares ante el calentamiento global, cómo fluye el hielo en función de su temperatura, densidad, cristalización y contenido de impurezas, y cómo se forman las fracturas internas que determinan su estabilidad. Por ejemplo, en los glaciares de la Patagonia, el conocimiento del deslizamiento basal —proceso por el cual el hielo se desplaza sobre su lecho rocoso— depende directamente de estudios físicos sobre la presión, la fricción y la presencia de agua líquida en la base del glaciar. Asimismo, en la Antártida Argentina, las investigaciones sobre la estructura del hielo marino, su conductividad térmica y su espesor estacional son esenciales para modelar el balance energético y la interacción entre el océano, la atmósfera y el continente helado. El modelado de las propiedades físicas del hielo, incluyendo la cinética de crecimiento de grano, es clave para predecir la evolución de la criósfera bajo distintos escenarios climáticos. Mediante simulaciones numéricas se representan procesos microscópicos —como la migración de bordes de grano, la recristalización y la evolución de la textura cristalina— que determinan propiedades macroscópicas del hielo, tales como su viscosidad, conductividad térmica y resistencia mecánica. En la región andina y la Antártida Argentina, estos modelos combinan datos de laboratorio (ensayos de deformación, estudios de microestructura) y mediciones satelitales para calibrar ecuaciones que describen el flujo viscoso del hielo, la difusión de calor y el comportamiento de los granos de hielo ante tensiones y variaciones térmicas.

• Física del Hielo
• Microfísica de Nubes
• Electrificación de Nubes
• Análisis de Imágenes Satelitales

• Pastor Ignacio Achával
• Gabriel Guillermo Aguirre Varela
• Richard Perdomo Arcila
• Eldo Edgardo Ávila
• Rodrigo Exequiel Bürgesser
• Carlos Leonardo Di Prinzio
• Melina Yasmín Luque
• Sergio Masuelli
• Lucía Belén Martínez
• Débora Analía Pedernera
• Rodolfo Guillermo Pereyra