Comprender las propiedades ópticas de la nieve puede abrir el camino para desarrollos que van desde mejores técnicas de remoción de nieve hasta una mayor seguridad contra avalanchas.

Se podría pensar que la nieve, entre todas las demás cosas, sería fácil de describir: es fría, blanca y cubre el paisaje como un manto. ¿Qué hay que decir al respecto?

Mucho, según Mathieu Nguyen. Acaba de defender su tesis doctoral sobre las propiedades ópticas de la nieve en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) en Gjövik.

“La nieve refleja todas las longitudes de onda de la luz y puede tener colores muy diferentes según las condiciones y el ángulo en el que incide la luz. La edad, la densidad y la contaminación del aire de la nieve también afectan su forma. Es un asunto complejo”, afirma Nguyen.

Analizó más de mil imágenes de nieve. «Este tipo de enfoque podría usarse en una serie de tecnologías de detección que incluyen desde brindarnos una mejor base para la toma de decisiones sobre cuándo despejar las carreteras hasta monitorear de cerca el riesgo de avalanchas en las montañas».

Paisaje de espejos

Entre otras cosas, Nguyen estudió cómo la nieve absorbe y refleja la luz, y fue de particular interés la forma en que el sol hace brillar los cristales de hielo.

Se cree que la hermosa apariencia del paisaje invernal puede ser la clave para responder una serie de preguntas que han desconcertado a los investigadores durante muchos años.

Pero primero, ¿qué hace que la nieve brille en los días soleados?

«La nieve es una acumulación de cristales de hielo. Cuando las condiciones son adecuadas, actúan como pequeños espejos. Si están en el ángulo correcto, reflejan la luz del sol directamente hacia ti y brillan como 'chispas' en el paisaje», dice Nguyen.

La hermosa interacción entre el sol y la nieve en los paisajes invernales puede proporcionar a los investigadores respuestas a preguntas que los han intrigado durante muchos años. Crédito: Mathieu Nguyen

Gran potencial

Se han realizado muchos estudios sobre cómo los diferentes minerales brillan de esta manera, pero aún no se comprende bien el brillo de la nieve.

«Si queremos tener coches totalmente autónomos aquí en Noruega, este tipo de tecnología también contribuirá a viajar más seguro en las carreteras invernales», afirma Nguyen.

Entonces Nguyen trató de descubrir cómo estos destellos difieren en contraste e intensidad en imágenes de nieve bajo diferentes condiciones. Espera proporcionar un método de análisis que nos permita clasificar diferentes tipos de nieve a partir de imágenes.

Esto no es posible actualmente.

Matthew Nguyen analizó más de mil imágenes de nieve. Crédito: Mads Wang Svendsen

«Este tipo de enfoque podría usarse en una serie de tecnologías de detección que incluyen desde brindarnos una mejor base para la toma de decisiones sobre cuándo despejar las carreteras hasta monitorear más de cerca el riesgo de avalanchas en las montañas», dice Nguyen. coches aquí en Noruega, este tipo de tecnología también contribuirá a viajar más seguro en las carreteras invernales”.

Requiere fotos de todo el mundo.

Hasta ahora, los investigadores sólo han recopilado datos de diferentes lugares del este de Noruega. Los resultados son prometedores y muestran que la fluorescencia se puede utilizar para clasificar el tamaño de los granos de nieve.

Sin embargo, poder clasificar el tipo de nieve con mayor precisión requeriría un volumen de datos mucho mayor del que han trabajado hasta ahora. Preferiblemente con fotografías de todo el mundo.

«Será importante obtener imágenes de otros lugares donde el medio ambiente sea diferente. Será fundamental comprender cómo los diferentes niveles de contaminación influyen en la apariencia y las propiedades de la nieve», afirma Nguyen.

Una experiencia para el futuro

Además de ser difícil de interpretar a partir de fotografías, la nieve ha demostrado desde hace mucho tiempo ser sorprendentemente difícil de reproducir digitalmente.

«La representación artificial de la nieve que tenemos hoy en día en los juegos de ordenador y simuladores no es mucho mejor que las superficies blancas», afirma Nguyen.

Sus hallazgos también mostraron resultados prometedores en este campo. Él cree que su trabajo proporcionará buenas experiencias invernales a las personas que no tienen acceso a la nieve, y también en el futuro, cuando pueda haber menos nieve.

Según el Instituto Meteorológico Noruego, en 2050 más de un millón de noruegos vivirán en lugares donde las condiciones invernales duran menos de un mes. Además de un estudio reciente en la revista naturaleza Enfatizó que todo el hemisferio norte enfrenta un futuro con menos nevadas como resultado del cambio climático inducido por el hombre.

«Si queremos enseñarle a alguien que quizás nunca haya visto la nieve qué es, tenemos que poder reproducirla en toda su complejidad», dice Nguyen.

Referencia: “Exploración de métodos de obtención de imágenes para mediciones in situ de la apariencia óptica de la nieve” por Mathieu Nguyen, Jean-Baptiste Thomas e Ivar Varup, 28 de enero de 2024, geología.
doi: 10.3390/ciencias de la tierra14020035