¿Qué es el punto de escarcha?
El punto de escarcha es la temperatura a la que hay que enfriar el aire, manteniendo constantes la presión y el contenido de vapor de agua, para que ese vapor se deposite directamente en forma de escarcha (hielo) en lugar de condensarse como rocío líquido. Es el equivalente del punto de rocío por debajo de cero y emplea valores de saturación calculados sobre hielo y no sobre agua líquida. El punto de escarcha resulta clave en meteorología, en los pronósticos de engelamiento en aviación, en la ingeniería de cámaras frigoríficas y en la protección de cultivos frente a las heladas.
Cómo usar esta calculadora
Introduce la temperatura actual del aire en grados Celsius y la humedad relativa como porcentaje (entre 0,01 y 100). La calculadora devuelve la temperatura del punto de escarcha en °C aplicando la aproximación de Magnus-Tetens con coeficientes ajustados para la saturación sobre hielo. El punto de escarcha tiene su mayor sentido físico cuando la temperatura del aire está por debajo de 0 °C.
La fórmula explicada
Primero calculamos un término intermedio γ que combina la relación de humedad con la temperatura:
$$\gamma = \ln\!\left(\frac{\text{HR}}{100}\right) + \frac{22{,}46 \times T}{272{,}62 + T}$$
El punto de escarcha es entonces:
$$T_f = \frac{272{,}62 \times \gamma}{22{,}46 - \gamma}$$
Las constantes 22,46 y 272,62 °C son los coeficientes de Magnus para la fase de hielo (ajustes de tipo Sonntag/Alduchov). Con una humedad relativa del 100 %, \(\ln(1) = 0\) y \(T_f\) vuelve a aproximarse a \(T\), tal como cabe esperar.
Ejemplo resuelto
Supongamos que T = −5 °C y HR = 80 %. Primero, $$\gamma = \ln(0{,}80) + \frac{22{,}46 \times -5}{272{,}62 - 5} = -0{,}22314 + \frac{-112{,}3}{267{,}62} = -0{,}22314 - 0{,}41962 = -0{,}64276.$$ Después, $$T_f = \frac{272{,}62 \times -0{,}64276}{22{,}46 + 0{,}64276} = \frac{-175{,}25}{23{,}10276} \approx -7{,}59\ \text{°C}.$$ Es decir, la escarcha se formaría en superficies enfriadas hasta unos −7,6 °C.
Preguntas frecuentes
Punto de escarcha frente a punto de rocío: ¿en qué se diferencian? Por debajo de 0 °C el vapor puede depositarse como hielo. El punto de escarcha utiliza los coeficientes de saturación sobre hielo y es ligeramente más alto que el punto de rocío sobre agua líquida en las mismas condiciones.
¿Puedo usarla por encima de 0 °C? El cálculo se ejecuta, pero el resultado solo tiene sentido físico para aire bajo cero, donde se aplica la saturación sobre hielo. Por encima de 0 °C conviene usar una calculadora de punto de rocío.
¿Por qué la humedad debe ser superior al 0 %? La fórmula calcula el logaritmo natural de HR/100, que no está definido en 0; por eso limitamos los valores muy pequeños para evitar errores.
