Descripción de las heladas

En este panorama climático, creemos importante desde LATINBERRIES seguir aportando toda la información posible relacionada con el tema heladas para colaborar con nuestros lectores productores.

Este excelente artículo del INTA Concordia escrito por el Ing. Agr. Sergio M. Garrán y el Técnico Agr. Rubén O. Garín, describe los diferentes tipos de heladas y cuales son las causas de las mismas relacionandolas con las del presente año. Creemos que la mayoría de Uds. lo encontrará muy interesante y esperamos sus comentarios. Aquí está el resumen

El año 2007 viene presentando algunas marcadas anomalías climáticas, especialmente por los excesos hídricos ocurridos durante parte del verano y otoño, y por las bajas temperaturas del otoño y lo que va de este invierno respecto de los valores normales (14). Todo ello viene a alimentar aún más la polémica generada alrededor del cambio climático y sus consecuencias.

Sin entrar en esos aspectos, se quieren hacer algunos comentarios y aclaraciones respecto de la seguidilla de heladas y bajas temperaturas registradas en estos últimos días en nuestra zona, en la que el número promedio de heladas meteorológicas anuales es de 7, con años que han alcanzado valores máximos de 15 y otros de 0 (sin heladas). Dentro de esa irregularidad que, en mayor o menor medida, la tienen muchas regiones climáticas del mundo; Otra característica particular resultó
la amplitud geográfica de estas últimas heladas, alcanzando valores récord incluso en la zona de Monte Caseros y donde, generalmente, los daños suelen ser considerablemente menores que en la zona Sur (Concordia) .
El estado vegetativo de las plantas es un factor muy importante en condicionar sus
comportamientos a las bajas temperaturas (4,13). Particularmente durante el presente año, las temperaturas bajas del otoño favorecieron la entrada en receso vegetativo de las plantas y los procesos de rustificación.

2. ¿Qué son las heladas? Tipos de heladas. Heladas por radiación, advectivas y
mixtas. Heladas blancas y heladas negras.
Meteorológicamente hablando, se denominan heladas a aquellas situaciones en las que la temperatura del aire medido dentro de la casilla meteorológica alcanza un valor de 0 °C o .Normalmente, este valor queda registrado en el denominado termómetro de mínima. La duración (horas y / o minutos) de ocurrencia de temperaturas iguales o inferiores a 0°C queda registrada en el termógrafo; aparato que mide la temperatura en forma continua.

Como este instrumento no es tan preciso, requiere que su curva de temperaturas sea luego ajustada con los valores de los termómetros, entre ellos el de mínima.
La ocurrencia de heladas puede obedecer básicamente a dos causas. Causa 1 (heladas por radiación o “frosts”, en inglés): simplemente durante las noches más largas del invierno, desde que “baja” el sol, el suelo y la vegetación empiezan a tener un balance calórico negativo y van perdiendo más calor del que reciben. Como consecuencia de ello, comienzan a experimentar un proceso de enfriamiento paulatino, que dura toda la noche y que recién se revierte, con los primeros rayos del sol, al amanecer. La principal pérdidade calor que experimentan el suelo y las plantas durante la noche es por radiación (ondas electromagnéticas), en este caso radiación de onda larga, del infrarrojo (4). Como el ojo humano no es sensible a este tipo de radiación, uno no la puede visualizar, sí en cambio si se utilizan cámaras sensibles a esa radiación. Cuando el enfriamiento es lo suficientemente prolongado y
de una intensidad tal que la temperatura del aire disminuye hasta alcanzar un valor de 0°C o inferior, entonces se está en presencia de una helada del tipo radiativa Por las características propias de estas heladas, el sitio preciso donde se produce el enfriamiento inicial es la superficie del suelo o de los tejidos de la planta en contacto con el aire. Es aquí, en esta interfase, donde ocurre la pérdida de calor por
la radiación infrarroja que se genera en esa superficie. Si no hay obstáculos por encima de esa superficie, esa radiación sigue “viaje” hacia el cielo y se “pierde”. Si esa superficie corresponde a la de una fruta que está en el interior de la copa, lo más probable es que esa radiación “choque” con algún objeto o cuerpo (otra hoja o fruto) ubicado por encima de ella, “rebote” y entonces vuelve al menos en parte a la superficie donde se generó y sea también en parte, reabsorbida, con lo que el enfriamiento se atenúa. Es por eso que en este tipo de heladas, todo cuerpo que tenga algún obstáculo interpuesto entre él y el cielo, se va a enfriar menos que uno que no tiene ningún “paraguas” que le devuelva al menos parte de la energía contenida en la radiación que emite. Exactamente, el mismo principio se aplica, a una escala más grande, con la nubosidad. Si durante el enfriamiento nocturno, aparecen nubosidad, nieblas o neblinas, el
efecto de “paraguas térmico” que tienen las nubes, haciendo rebotar la radiación que pierden las superficies y devolviéndolas, permitiendo su reabsorción por éstas, es tan grande, que en noches nubladas la posibilidad de que ocurra una helada es muy baja. Ello es precisamente lo que ha ocurrido durante los días 08, 09 y 10 de julio últimos, en los que el ingreso de aire de origen polar, muy frío, provocó una baja manifiesta de las temperaturas diurnas. Sin embargo, las mínimas nocturnas no alcanzaron los valores previstos. Ello es atribuido a la predominancia de condiciones de elevada nubosidad e incluso lloviznas que imperaron durante esos días
De la misma forma, si en el transcurso del enfriamiento nocturno, aparece nubosidad, entonces se interrumpe el enfriamiento y la temperatura del aire enseguida vuelve a aumentar. En este proceso, el lugar clave donde se genera el enfriamiento es la interfase suelo /superficie de la planta – aire en contacto con ella.

Este proceso se hace como una cadena desde la superficie irradiante (la del suelo o de la planta) hacia arriba y se va generando así un gradiente térmico que puede llegar a tener
varios metros de espesor (capa de inversión térmica). La capa de aire que presenta ese
gradiente térmico tendrá sus valores mínimos justo en la interfase con la superficie irradiada y su
temperatura irá en aumento a medida que nos alejamos hacia arriba.
Volviendo al tema de la casilla meteorológica, a nivel internacional se ha estandarizado la toma de la temperatura dentro de este compartimiento y ubicado a 1,5 m de altura. Por supuesto, que la casilla meteorológica, no es un compartimiento cerrado sino que, como lo que se quiere medir es, precisamente, la temperatura del aire que está circulando en ese momento por el lugar, se construye con rendijas que permiten la libre circulación y paso del aire a través
de las mismas. La idea de que el termómetro esté ubicado dentro de la casilla y no a plena
intemperie es para eliminar el efecto del sol pues si se lo deja expuesto al mismo, no medirá la
temperatura del aire, sino también la temperatura propia, que al ser calentado por el sol, puede subir varios grados por encima de la temperatura real del aire, dando entonces un valor falso.
Retornando al tema de las heladas por radiación, si definimos como helada a las temperaturas de 0 °C o inferiores ocurridas en casilla a 1,5 m de altura, se deduce de acuerdo a lo recién explicado, que cuando se registra 0 °C en casilla, a la misma altura pero a la intemperie y a
medida que nos acercamos a la superficie del suelo, las temperaturas serán aún menores. Es por eso que es común que con temperaturas ligeramente superiores a 0°C en casilla, ocurran temperaturas de 0 °C o inferiores en alturas más próximas al suelo. Cuando ello acontece, se habla de heladas agronómicas. Son aquellos casos en que en intemperie y sobre el suelo (en superficie o a 5 cm, que vendría a ser sobre el nivel de un césped bien cortito) se registran temperaturas de 0° C o inferiores mientras en casilla ello no ocurre.
En condiciones de humedad ambiental relativa elevada, tanto las heladas agronómicas como las meteorológicas suelen estar acompañadas por la deposición de escarcha sobre las
superficies irradiantes. Estas son las denominadas heladas blancas . Cuando el ambiente es muy seco y la humedad relativa muy baja, puede que no haya suficiente humedad para
formar primero rocío y luego, escarcha; entonces pueden ocurrir incluso heladas meteorológicas
sin que se forme escarcha. Estas son las denominadas heladas negras (4,7).
También sucede que, como el aire más frío es más denso y por lo tanto más pesado que el aire más caliente, si hay un gradiente topográfico, el aire frío, por acción de la gravedad, se irá desplazando o moviendo hacia las partes más bajas. Es por eso entonces, que en las heladas por radiación, las partes más bajas del terreno son “doblemente” más frías, pues aparte del
enfriamiento propio del sitio, se suma el aire más frío que se viene desplazando lentamente desde las partes más altas. Es decir que en los bajos se acumula, aparte del “frío” propio, parte del que se genera en todas las partes altas que forman esa cuenca topográfica .
Como se va deduciendo de estas explicaciones, para que ocurra una helada por radiación, se deben dar varias condiciones concurrentes, entre ellas:
Noches largas, para que tenga tiempo de expresarse el enfriamiento nocturno.
Cielo despejado o ausencia de nubes que permita que toda la radiación se pierda al cielo y no vuelva por “rebote”. Otra condición, para que se cumpla lo descripto, es la ausencia de viento, pues todo este
proceso de transferencia de calor de las capas de aire cercanas al suelo a la que está en contacto con el suelo ocurre solo si hay estabilidad del aire. Bastaría que soplara una leve brisa para que esta capa de aire, estructurada según un gradiente térmico por el fenómeno de conducción de calor, se “desarme” y sus temperaturas se uniformen y aumenten por el
fenómeno de mezcla. Un ejemplo de esta situación se ha presentado en la helada del 13-07-07 . Allí se puede observar que el paso desde una situación de calma al del soplo de una leve brisa de solo 0,7 Km./h interrumpió el proceso de enfriamiento generando un ascenso térmico parcial y limitando así la magnitud de la helada. Este efecto de la
brisa nocturna sobre la evolución térmica de la helada fue detectado gracias a las capacidades de la estación automática actualmente en funcionamiento. El generar artificialmente viento para
mezclar el aire próximo al suelo y provocar un ascenso de su temperatura es el principio del uso de los ventiladores clásicos para el control de heladas .

El contenido de humedad del aire próximo al suelo o al cultivo es también un factor clave para suavizar el proceso de enfriamiento. Por su elevado calor latente de evaporación (540 cal/gr.) y de fusión (80 cal/gr.), el agua contenida en el aire en forma de vapor es un formidable obstáculo para su enfriamiento (4. Cuanto mayor humedad contenga el aire durante el enfriamiento nocturno, mayor será la cantidad de rocío que se irá depositando sobre las superficies irradiantes y al liberarse el calor latente de evaporación, ello provee al ambiente inmediato una enorme cantidad de calorías que son
aprovechadas por los cuerpos (superficies de plantas y del suelo) y por el aire de la interfase para frenar el proceso de enfriamiento. Si, no obstante ello, el proceso de enfriamiento continúa, al llegar al
0°C, se produce el cambio de estado del roció a escarcha y allí vuelve a liberarse una gran cantidad
de calorías, las que son nuevamente utilizadas por los cuerpos y el aire de la interfase para frenar el proceso de enfriamiento. Un valor que permite resumir e incluso pronosticar la capacidad de
amortiguar la disminución de la temperatura que tiene una masa de aire es su punto de rocío (PR).
Este es la temperatura hasta la que tiene que descender esa masa de aire para que comience a depositarse el rocío. Si el PR es elevado, por ejemplo, 5 °C, cuando la temperatura descienda hasta
los 5 °C comenzará a depositarse el rocío y a liberarse el calor latente de evaporación y ello
disminuirá el ritmo del descenso térmico. En cambio, si el PR de ese aire esmuy bajo, por ejemplo, -5°C, entonces el descenso térmico ocurrirá rápidamente y recién se atenuará cuando se alcance una temperatura de -5°C, valor muy bajo y al cual, los daños en muchos cultivos ya son irreversibles. En realidad, el principio del riego por aspersión se basa en este concepto del PR y de aprovechar las calorías que se liberan en el proceso de formación de la escarcha. Asimismo, el elevado calor
específico del agua (1 cal/gr.°C), le confiere a ésta una gran capacidad para absorber y almacenar calor, mucho mayor que el aire y los ambientes que la rodean. Es por ello que la presencia de masas de agua cercanas también tiene un gran efecto atemperador tanto de las mínimas como de las
máximas y ello se verifica tanto a niveles macro y mesoclimáticos como micro climáticos (4, 8, 10).

Causa 2: Heladas por advección (“freezes”, en ingles). En este caso, el enfriamiento hasta alcanzar temperaturas de 0°C o inferiores es ocasionado por la entrada de una masa de aire muy frío, de origen polar, con temperaturas de varios grados bajo cero y que al ir avanzando va enfriando y congelando todo (4, 7, 17). Afortunadamente en nuestra zona este tipo de heladas
son muy poco frecuentes, o no ocurren .Son más comunes en cambio en el hemisferio Norte (4,7). En su desplazamiento, las capas de aire en contacto con el suelo, a medida que avanzan se van calentando por transferencia de calor desde el suelo hacia la capa de aire más
cercana al mismo y entonces, en estas heladas, a la inversa de lo que ocurre con las heladas por radiación, las temperaturas más bajas ocurren en las partes más altas del terreno .
Causa 3: Heladas mixtas. Podrían considerarse en esta categoría las heladas más fuertes que ocurren en nuestra región citrícola. Es la situación que se presenta cuando días previos a la noche de helada ha venido ocurriendo la llegada de aire frío y seco delcuadrante Sur, Suroeste u Oeste, el clásico “pampero” (13). Mientras sople este viento, como su temperatura no alcanza la de una helada advectiva, ocurre enfriamiento pero no helada. Ahora, cuando deja de soplar este “pampero”, queda entonces “instalada” sobre la región una masa de aire muy frío, de modo que el enfriamiento nocturno por radiación partirá, a la caída del sol, desde una temperatura mucho más baja que lo normal y ello le permitirá, si se dan las otras condiciones concurrentes recién descriptas, que ese enfriamiento nocturno alcance temperaturas anormalmente bajas (4,13). Esto es lo que ha ocurrido precisamente en estos días. Esa masa de aire polar que ingresó en el país, generó las condiciones para que los enfriamientos
nocturnos fueran tan pronunciados como lo fueron. La temperatura registrada a las 21.00 h del 10 de julio fue de tan solo 1,2 °C, la más baja de todas las heladas meteorológicas registradas desde 1990 a la fecha (13). Ello hacía prever, que de darse las restantes condiciones, el enfriamiento podría alcanzar valores excepcionales Sin embargo, a pesar de todo y tal como se puede apreciar en el gráfico 2, la curva de descenso térmico no fue tan pronunciada y ello es atribuido a la elevada humedad ambiental y PR, factor que evitó que su intensidad fuera aún mayor. Por lo tanto, completando lo anterior, los factores concurrentes para que ocurra una helada severa en nuestra zona serían principalmente:

1. Noches largas
2. Ausencia de nubosidad
3. Ausencia de viento
4. Escasa humedad ambiente
5. Ingreso previo de una masa de aire muy frío y seco
Entre otros de los factores que afectan la intensidad de las heladas está la topografía En el caso de las heladas por radiación y mixtas, los sitios más bajos concentrarán el aire frío proveniente de las partes altas. Por el mismo proceso, los sitios altos irán perdiendo
gradualmente el aire frío, el que se irá desplazando hacia los sitios másbajos. Estas propiedades del aire frío han sido aprovechadas por ingenieros uruguayos para diseñar un
novedoso sistema de control activo de heladas, los SIS, sigla de sumidero invertido selectivo, un sistema de ventiladores de eje vertical, los que ubicados estratégicamente en los sectores más bajos, van “eliminando” el aire frío que se va acumulando en esos sectores expulsándolo muchos metros hacia arriba provocando su mezcla con el aire de estratos superiores, más
caliente (16).
La presencia de cortinas rompevientos cercanas o de follajes que actúen a modo de paraguas térmico, haciendo de obstáculo para la pérdida de calor por radiación, también atenuarán las bajas temperaturas y sus efectos. El rol de las cortinas rompevientos puede tener efectos contrapuestos. En principio, atenúan el enfriamiento, al interponerse como barreras físicas a la pérdida de calor por radiación de las superficies vecinas de las copas de las plantas,
el césped y el suelo. En cambio, en el caso de ubicarse cortando pendientes, pueden dificultar el drenaje natural del aire frío hacia los bajos y actuar así a modo de embalses del aire frío, con lo que el enfriamiento sería mayor. También por el efecto de sombreado que pueden tener sobre superficies irradiantes luego de la salida del sol, pueden alargar la duración de las bajas
temperaturas.
La presencia de cobertura vegetal suele acentuar las temperaturas mínimas, básicamente
porque durante el día previo, por el mayor albedo o “rebote” del calor solar que ofrece el césped o la maleza respecto del suelo desnudo de vegetación, su calentamiento es menor .Así como los recién descriptos, otros factores también pueden incidir sobre el proceso de
enfriamiento nocturno y por ende en la intensidad de las heladas (4,13). Esta variedad de factores, la interacción entre ellos y con otras variables físicas, biológicas y del manejo del lote determinan que puedan presentarse infinitas combinaciones de situaciones. Eso hace que cada helada tenga sus características propias, casi irrepetibles. Cada helada
es un evento único, y su curva térmica es como su huella digital, “única” y diferente a todas las demás.
Intensidad de una helada: La magnitud de las heladas se mide en función de dos valores, el valor alcanzado por la temperatura mínima y la duración por debajo del 0°C.