El invierno se acerca a pasos agigantados y con ello también una disminución de las temperaturas, diciéndole adiós definitivamente a la ropa veraniega. Las heladas son un fenómeno meteorológico que consiste en un descenso de la temperatura ambiente a niveles inferiores al punto de congelación del agua (0°C), haciendo que el agua o el vapor presente en el aire se congele, depositándose en forma de hielo en las superficies. Cuando se combinan diversos factores meteorológicos, y dependiendo de cómo sea esta combinación, se pueden originar las heladas, cuya intensidad y tipo también dependen de dónde se realiza la medición de la temperatura del aire.
Definición y Tipos de Heladas
Para comprender mejor este fenómeno, es crucial distinguir entre sus diferentes clasificaciones y mecanismos de formación.
Helada Meteorológica y Superficial
Si la temperatura del aire, medida a 1.5 metros del suelo, desciende a un valor igual o inferior a 0°C (independiente de su duración o intensidad), se denomina helada meteorológica. Por otra parte, si esa medición de la temperatura registra valores cercanos a 3°C, se denomina helada superficial, ya que la temperatura del aire es aún más baja cerca del suelo, debido a que este se enfría más rápido que el aire. Una primera condición para la formación de escarcha es que las superficies tengan una temperatura por debajo de 0 °C; otra es que la humedad relativa del aire sea superior al 60%, de lo contrario no habrá suficiente vapor de agua en la atmósfera para depositarse en las superficies.
Helada por Radiación
Las heladas por radiación son las más comunes y se generan por la pérdida de calor del suelo durante la noche. Durante el día, el suelo absorbe radiación y se calienta, pero al anochecer -y sobre todo en noches sin nubes- se pierde calor por radiación. Las heladas por radiación se dan con cielo despejado o escasa nubosidad. Durante una noche despejada y con una atmósfera seca, la radiación que el suelo absorbió durante el día se emite de vuelta al espacio, enfriando significativamente la superficie de la tierra; algo así como si destapáramos completamente una olla con agua caliente un par de minutos. Por otro lado, este escape energético al espacio es bloqueado, en gran medida, durante noches nubladas y de alta humedad, redistribuyendo la mayor parte de ese calor en la atmósfera y evitando descensos abruptos de la temperatura en superficie. Lo que realmente caracteriza a las heladas por radiación es la inversión térmica, situación que se produce cuando la temperatura aumenta según la altitud.
Helada por Advección: El Vínculo con las Lluvias
Las heladas por advección se producen debido al movimiento de una masa de aire frío sobre una región específica. Son ocasionadas por la invasión de una corriente o masa de aire frío con temperatura inferior a 0 °C, reemplazando el aire más cálido y presentándose generalmente en latitudes medias y altas. Estas heladas están asociadas a condiciones nubladas, vientos moderados a fuertes (con velocidades mayores a 15 km/h) y no se evidencia una inversión en la tropósfera. A menudo, las temperaturas caen bajo cero y se mantienen bajas todo el día.
En nuestro país, este tipo de heladas se producen generalmente tras el paso de un sistema frontal, es decir, después de que ya ocurrió la lluvia, e ingresa una alta presión con una masa de aire muy frío proveniente desde zonas subpolares o de altas latitudes. Estas heladas tienden a ser muy intensas, especialmente si el aire se advecta desde zonas polares. Se presentan principalmente durante la madrugada y parte de la mañana y son más frecuentes durante el invierno. Esta helada es más intensa por el fuerte descenso en la temperatura y tiene un período de duración más prolongado que la helada por radiación.
Qué es un frente frío
Helada por Evaporación
La helada por evaporación es debida a la evaporación de agua líquida desde la superficie vegetal. Suele ocurrir cuando, debido a la disminución de la humedad relativa atmosférica, el rocío formado sobre las plantas se evapora. Un tipo concreto de helada suave es la helada por evaporación que se produce en las plantas debido a la evaporación del agua o rocío que ha quedado en la superficie de las plantas tras la lluvia o el descenso de la humedad atmosférica.
Heladas Mixtas
También hay ocasiones donde se registran heladas mixtas, que resultan de la combinación de la helada por advección y la radiativa. Estas suelen ser las más intensas debido a la gran pérdida de calor durante la noche y a la masa de aire frío que se desplaza por la zona afectada.
Fenómenos Climáticos Relacionados: Friaje y Nevadas
Además de las heladas, existen otros fenómenos climáticos asociados a las bajas temperaturas que es importante diferenciar:
- Nevadas: Es precipitación sólida en forma de copos de nieve que se presentan sobre los 3600 msnm. Para que las nevadas se produzcan, la temperatura del aire debe mantenerse por debajo de los 2 a 3ºC. Si la temperatura es mayor, la nieve se funde antes de llegar al suelo. Las nevadas cubren pastos y cultivos e interrumpen las carreteras. Cuando la nevada dura varios días, la sensación de frío es intensa durante todo el día ya que la temperatura máxima no se eleva como un día normal.
- Friaje: Inicia con lluvias de moderada a fuerte intensidad, tormentas eléctricas y viento que se desplaza de sur a norte, disminuyendo las temperaturas máximas por la cobertura nubosa. En general, el friaje afecta a departamentos como Madre de Dios, Puno, Ucayali, Huánuco, San Martín y Loreto, dependiendo de la intensidad del evento. La caída de las temperaturas tiene un mayor rango en la selva sur a diferencia de la central y norte (Caída de temperatura promedio de la zona sur > centro > norte). La selva alta no presenta caídas de temperaturas mínimas considerables; sin embargo, es afectada por nubosidad, lluvias y viento. Cada año se registran entre 6 a 10 friajes.
Contexto Geográfico y Estacional de las Heladas
Las heladas meteorológicas generalmente inician en abril y terminan en setiembre, alcanzando su periodo más frío y siendo más frecuente en los meses de junio y julio, particularmente al finalizar la temporada de lluvias. La región afectada es la sierra sobre los 3000 msnm; sin embargo, se hace más frecuente y con valores más bajos en la sierra sur y a mayor altitud (Temperatura promedio de la zona sur < centro < norte). Las regiones se afectan cuando hay descensos bruscos de temperatura, los cuales se pueden dar de un día para otro o en pocas horas y los registros son debajo de sus valores normales. En la sierra norte y parte de la sierra central no desciende necesariamente a 0ºC; sin embargo, hay afectación en la salud y cultivos.
Ejemplo Regional: Riesgo de Heladas tras Frentes Fríos
Un claro ejemplo del vínculo entre lluvias y heladas se observa en las perspectivas climáticas de regiones agrícolas. Luego del paso del frente de tormenta que provocó precipitaciones en el centro este del área agrícola, en los próximos días continuará avanzando una masa de aire polar que generará una caída de las temperaturas, con riesgo de heladas en gran parte del oeste y el sur. Según indicó la Bolsa de Cereales de Buenos Aires (BCBA), la mayor parte del área agrícola argentina y gran parte de la paraguaya tendrán lluvias de escasas a nulas (menos de 10 mm), con excepción del este de Corrientes y Entre Ríos y la mayor parte del Uruguay, que registrará precipitaciones moderadas a abundantes (10 a 50 mm). En toda la cordillera se producirán fuertes nevadas, que se extenderán también sobre el oeste del NOA y Cuyo.
Respecto de las temperaturas, se anticipan heladas localizadas en diversas zonas: el este del NOA, la Región del Chaco, la mayor parte del Paraguay, gran parte de Cuyo, la mayor parte de la Mesopotamia, gran parte de la Región Pampeana y la mayor parte del Uruguay presentarán temperaturas mínimas superiores a 5°C. El centro del NOA, el centro de Cuyo, el sur de la Región Pampeana y el sudeste del Uruguay tendrán temperaturas mínimas superiores a 0°C con heladas localizadas. Mientras que el oeste del NOA y el oeste de Cuyo registrarán mínimas inferiores a 0°C, con heladas generales y focos con valores inferiores.
Posteriormente, se producirá el retorno de los vientos del trópico que se extenderán sobre gran parte del área agrícola, produciendo temperaturas sobre lo normal, mientras que en sus extremos sur y centro este continuarán bajo el dominio de los vientos polares. En el este del NOA, el sudeste de la Región del Chaco, el extremo sudeste del Paraguay, el norte de Santa Fe, gran parte de Misiones y el norte de Corrientes las temperaturas máximas serán superiores a 25°C. Por su parte, en el centro del NOA, la mayor parte de Cuyo, gran parte de la Mesopotamia, el norte y el centro de la Región Pampeana y el oeste del Uruguay las máximas se ubicarán entre 20 y 25°C. Mientras que en el centro oeste del NOA, el centro oeste de Cuyo, el sur de la Región Pampeana y la mayor parte del Uruguay registrarán temperaturas máximas entre 15 y 20°C.
Impacto de las Heladas en la Vegetación y la Agricultura
Las bajas temperaturas no solo afectan a las personas, también pueden generar daños y problemas significativos en plantas y animales.
Daños a Nivel Celular y Vegetal
La vegetación puede no necesariamente dañarse en una noche en que las hojas se expongan a condiciones de congelación. Las hojas de las plantas forman una capa de estado líquido muy frío, asegurando temperaturas de −4 °C a −12 °C. Sin embargo, una vez que la escarcha se forma, las células vegetales de la superficie de la hoja pueden afectarse ante cristales de hielo filoso. Cuando las temperaturas son lo suficientemente bajas, se puede producir la formación de hielo dentro de las plantas, lo cual puede generar daños serios en los tejidos, resultando en plantas oscuras, quemadas y finalmente muertas.
En las plantas, cuando la temperatura es menor a 0 °C y existen sustancias que actúen como nucleador heterogéneo, el agua se congelará, lo cual por lo general sucede en las cavidades extracelulares donde el agua se congelará primero. Caso contrario ocurre dentro de las células, ya que su contenido de solutos es alto y esto las protege de la congelación. Si las condiciones de temperatura se mantienen o la temperatura desciende, la presión de vapor del hielo será más baja que la presión de vapor del agua en estado líquido. Como resultado, el agua líquida dentro de la célula pasará a través de la membrana semipermeable y se depositará en los cristales de hielo fuera de la célula. Existe poca o nula evidencia acerca de los efectos de la duración de heladas sobre las plantas, lo que podría significar que los efectos dañinos no dependen de la duración del evento sino de la temperatura que se alcance.
Clasificación de Plantas y Duración de la Temporada de Crecimiento
En agricultura y jardinería, se clasifican las plantas como resistentes o no a heladas suaves, medias y fuertes. El aspecto más importante de las heladas en relación con las plantas es que determinan la duración de la temporada de crecimiento: el período desde la última helada mortal en primavera hasta la primera helada mortal en otoño, con referencia a las plantas de cultivo más tiernas.
- Heladas suaves: Las temperaturas bajan un poco por debajo de 0 °C de forma excepcional y vuelven a subir pasadas pocas horas. Un tipo concreto de helada suave es la helada por evaporación.
- Heladas medias: Las temperaturas bajan por debajo de 0 °C durante las noches y algunos días del invierno, siendo muy excepcional que se registren temperaturas por debajo de -10 °C. Las heladas medias suelen ser heladas por radiación, con inversión térmica, producidas por el enfriamiento de las capas más bajas de la atmósfera debido a la pérdida progresiva del calor de la tierra en noches de cielo despejado y ausencia de viento. Estas heladas por radiación provocan la formación de una capa de escarcha blanca de pequeños cristales de hielo sobre la superficie de la planta, la denominada helada blanca.
- Heladas fuertes: Es importante mencionar la helada por advección como un caso excepcional de helada fuerte. Se produce por la entrada de una masa de aire seco y frío a temperatura inferior a 0 °C, acompañada de vientos con velocidades superiores a los 15 km/h. Esta situación se da con cielos nublados o semi-cubiertos. Las heladas por advección pueden llegar a matar a la planta.
Hay regiones donde la temporada de crecimiento alcanza una duración críticamente corta para la maduración de la mayoría de los cultivos utilizables y otras donde la temporada es tan larga que se puede cosechar más de una plantación de cultivos como el maíz y la alfalfa. Una de las situaciones más críticas para las heladas se encuentra en las regiones de los cítricos.
Métodos de Protección y Prevención contra Heladas
Para mitigar los efectos de las heladas, se han desarrollado diversas estrategias en la agricultura y jardinería.
Prácticas Agrícolas
Dado el estado de floración de la planta, se impone introducir una buena poda; conviene que el agricultor la realice en un plazo de entre cuatro a ocho días y no postergarla más allá de veinte, de modo que más tarde se desarrollen las yemas latentes que existan en los brazos y los troncos. Esta labor debe ser ayudada por el riego inmediato y trabajos superficiales que, al mantener mullido el terreno, impidan la pérdida de humedad, el desarrollo de malas hierbas y la producción de costra. Además, la aplicación de nitratos reforma el sistema vegetativo tan dañado.
Soluciones Tecnológicas y Mecánicas
Existen variaciones sobre métodos de protección, como el despliegue de sopladores potentes para simular el viento, evitando así la formación de acumulaciones de aire frío. Una variedad es la máquina de viento, una hélice accionada por un motor y montada en un poste vertical que sopla aire casi horizontalmente. Las máquinas de viento se introdujeron como método de protección contra las heladas en California durante la década de 1920, pero no fueron ampliamente aceptadas hasta las décadas de 1940 y 1950. Ahora, se utilizan comúnmente en muchas partes del mundo.
Otro método es el sumidero invertido selectivo, un dispositivo que evita las heladas extrayendo la capa de aire frío adyacente al suelo y drenándola hacia arriba a través de una pequeña chimenea. Se desarrolló originalmente para evitar que las heladas dañaran los cítricos en Uruguay. En Nueva Zelanda, los helicópteros se utilizan de forma similar, sobre todo en las regiones de viñedos como Marlborough. Al arrastrar hacia abajo el aire más cálido de la inversión e impedir que el aire más frío se estanque en el suelo, los helicópteros que vuelan bajo evitan que se dañen las yemas de los frutos.
Un método eficaz y barato para pequeñas explotaciones agrícolas y viveros aprovecha la calor latente de congelación. Sin embargo, estas medidas deben aplicarse con discreción, ya que pueden ser más perjudiciales que beneficiosas; por ejemplo, rociar los cultivos con agua puede causar daños si las plantas se sobrecargan de hielo.
