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WASHINGTON – Los diminutos valles cercanos a la parte superior de la capa de hielo de la Antártida alcanzan temperaturas de casi 100 grados Celsius bajo cero (148 grados Fahrenheit bajo cero) en invierno, según un nuevo estudio. Los resultados podrían cambiar la comprensión de los científicos sobre lo bajas que pueden ser las temperaturas en la superficie de la Tierra, según los investigadores.
Los científicos anunciaron en 2013 que habían encontrado las temperaturas más bajas en la superficie de la Tierra: Los sensores de varios satélites de observación de la Tierra midieron temperaturas de menos 93 grados Celsius (menos 135 grados Fahrenheit) en varios puntos de la Meseta Antártica Oriental, una alta meseta nevada en la Antártida central que abarca el Polo Sur. Pero los investigadores revisaron ese estudio inicial con nuevos datos y descubrieron que las temperaturas realmente alcanzan los 98 grados Celsius bajo cero (144 grados Fahrenheit bajo cero) durante la noche polar del sur, principalmente durante julio y agosto.
Cuando los investigadores anunciaron por primera vez que habían encontrado las temperaturas más frías de la Tierra hace cinco años, determinaron que se requieren cielos despejados persistentes y vientos ligeros para que las temperaturas bajen tanto. Pero el nuevo estudio añade un giro a la historia: No sólo se necesitan cielos despejados, sino que el aire debe ser extremadamente seco, porque el vapor de agua atrapa parte del calor en el aire.
Los investigadores observaron las temperaturas ultrabajas en pequeñas hondonadas o huecos en la capa de hielo de la Antártida. El aire súper frío y súper seco es más denso que el aire ligeramente más cálido que lo rodea, por lo que cae en los huecos y queda atrapado. Esto permite que la superficie de la nieve y el aire por encima de ella se enfríen aún más, hasta que las condiciones de claridad, calma y sequedad cambian y el aire frío se mezcla con el aire más cálido de la atmósfera.
«En esta zona, vemos períodos de aire increíblemente seco, y esto permite que el calor de la superficie de la nieve se irradie al espacio con mayor facilidad», dijo Ted Scambos, científico investigador principal del Centro Nacional de Datos de Nieve y Hielo de la Universidad de Colorado-Boulder y autor principal del nuevo estudio en Geophysical Research Letters, una revista de la Unión Geofísica Americana.
El récord de 98 grados centígrados bajo cero es lo más frío que se puede alcanzar en la superficie de la Tierra, según los investigadores. Para que la temperatura descienda tanto, es necesario que los cielos despejados y el aire seco persistan durante varios días. Las temperaturas podrían bajar un poco más si las condiciones duraran varias semanas, pero es extremadamente improbable que eso ocurra, dijo Scambos.
Las condiciones de la nieve soplada en un campamento cerca de la estación Vostok en el verano antártico.
Crédito: Ted Scambos, NSIDC/Universidad de Colorado-Boulder.
Encontrando el lugar más frío
La gran elevación de la meseta antártica oriental y su proximidad al Polo Sur le confieren el clima más frío de cualquier región de la Tierra. La temperatura del aire más baja jamás medida por una estación meteorológica, menos 89 grados Celsius (menos 128 grados Fahrenheit), se registró allí en la estación rusa de Vostok en julio de 1983.
Pero las estaciones meteorológicas no pueden medir las temperaturas en todas partes. Así que en 2013, Scambos y sus colegas decidieron analizar los datos de varios satélites de observación de la Tierra para ver si podían encontrar temperaturas en la meseta aún más bajas que las registradas en Vostok.
En el nuevo estudio, analizaron los datos de los satélites recogidos durante el invierno del hemisferio sur entre 2004 y 2016. Utilizaron datos del instrumento MODIS a bordo de los satélites Terra y Aqua de la NASA, así como datos de los instrumentos de los Satélites Ambientales Operacionales Polares de la NOAA.
Los investigadores observaron inicialmente una amplia región de la meseta a más de 3.500 metros (11.000 pies) sobre el nivel del mar en la que las temperaturas caían regularmente por debajo de los 90 grados Celsius bajo cero (130 grados Fahrenheit bajo cero) en la superficie de la nieve. La temperatura más baja que observaron fue de menos 93 grados Celsius (menos 135 grados Fahrenheit).
Los datos de los instrumentos MODIS se calibran utilizando las mediciones de temperatura de las estaciones meteorológicas en tierra. En 2016, la NASA recalibró los datos de MODIS con mediciones de estaciones meteorológicas más actualizadas, y los investigadores volvieron a analizar los datos de temperatura. Las condiciones meteorológicas en la meseta no cambiaron, pero los datos ajustados de los satélites dieron a los investigadores una imagen más precisa de cuál fue la temperatura más baja real.
Descubrieron que el mínimo histórico fue unos 5 grados Celsius (9 grados Fahrenheit) más frío de lo que informaron originalmente, unos 98 grados Celsius bajo cero (144 grados Fahrenheit bajo cero).
Los vientos persistentes moldean la superficie de la nieve de la Antártida Oriental en pequeñas formas de dunas llamadas ‘sastrugi’.
Crédito: Ted Scambos, NSIDC/Universidad de Colorado-Boulder.
¿Qué frío puede hacer?
Scambos y sus colegas analizaron el terreno donde observaron estas temperaturas ultrabajas y descubrieron que se producían en pequeños huecos de 2 a 3 metros de profundidad en la superficie del hielo, en el lado sur de las crestas altas de la meseta.
Interesantemente, los investigadores observaron todo un grupo de lugares en los que las temperaturas cayeron casi exactamente a ese mínimo histórico durante el período de 14 años, aunque estaban situados a cientos de kilómetros de distancia. Eso les hizo preguntarse: ¿Existe un límite para el frío en la meseta?
Para que la temperatura descienda hasta ese mínimo histórico, los cielos deben estar despejados y el aire debe estar muy seco durante varios días. Según los investigadores, una vez que la temperatura desciende por debajo de un determinado punto, el aire se enfría tan lentamente que no puede llegar a ser perceptiblemente más frío antes de que cambien las condiciones meteorológicas. Por lo tanto, menos de 98 grados Celsius parece ser el límite de lo que puede llegar a ser el frío en la superficie de la Tierra, dijo Scambos.
«Hay un límite en cuanto a la persistencia de las condiciones para permitir que se enfríe a estas temperaturas ultrabajas, y un límite en cuanto a la cantidad de calor que realmente se puede obtener a través de la atmósfera, porque el vapor de agua tiene que ser casi inexistente con el fin de emitir el calor de la superficie a estas temperaturas», dijo.
El equipo de investigación ha desarrollado un conjunto de instrumentos diseñados para sobrevivir y funcionar en los lugares más fríos durante todo el invierno para medir tanto la temperatura de la nieve como la del aire. Tienen previsto desplegar los instrumentos en los próximos dos años.
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