Helada

Laheladaes unfenómeno meteorológicoque consiste en un descenso de latemperaturaambiente a niveles inferiores alpunto de congelacióndelaguay hace que el agua o elvaporque está en el aire se congele depositándose en forma dehieloen las superficies. Más precisamente, laOrganización Meteorológica Mundialhabla dehelada en el suelo, en referencia a diversos tipos de cobertura de hielo sobre el suelo, producidas por la deposición directa del vapor de agua.​
La helada por radiación se debe a un enfriamiento progresivo e intenso del suelo, porradiaciónde su calor, produciéndose mayormente en lasnochesde cielo despejado, donde la pérdida de calor es superior al calor recibido durante el día.​ Este tipo de heladas está caracterizada por cielos despejados, vientos con baja velocidad, inversiones de temperatura, bajas temperaturas depunto de rocíoy temperaturas menores a 0 °C.
Lahumedadatmosférica, que puede ser relativamente cálida, se condensa sobre las superficies sólidas en forma derocíoo congelándose, si aquellas se hallan a menos de 0 °C.​​
La helada por advección es ocasionada por la invasión de una corriente o masa de aire frío con temperatura inferior a 0 °C. La acción del aire frío, normalmente de las regiones polares, puede ser continua y durar por varios días.
Una helada advectiva es producida por las masas de aire frío que se depositan en un área, remplazando el aire que estaba a una temperatura mayor, generalmente se presentan en latitudes medias y latitudes altas. Este tipo de heladas están asociadas a condiciones nubladas, vientos moderados a fuertes y no se evidencia una inversión en la tropósfera. A menudo las temperaturas caen bajo cero y se mantienen bajas todo el día. Por ejemplo, Prabha y Hoogenboom​ define una helada advectiva como noches en la que la velocidad del viento excede los 2 m s−1 y existen temperaturas bajo 0 °C.​
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. El paso de agua líquida a su estado gaseoso requiere calor.
Se denominahelada blancaoescarchaa la capa dehielocristalino que se forma, en forma deescamas,agujas,plumasoabanicos, sobre superficies expuestas a la intemperie que se han enfriado lo suficiente como para provocar ladeposicióndirecta delvapor de aguacontenido en elaire.​​ Así pues, se trata de una forma de condensación (como elrocío) y no de precipitación.
La primera condición es que las superficies tengan una temperatura por debajo de 0 °C; otra condición para que la escarcha se produzca es que lahumedad relativadel aire sea superior al 60 %, de lo contrario no habrá suficiente vapor de agua en la atmósfera para depositarse en las superficies. La última condición para que esto se produzca es que elvientono sea intenso, de lo contrario, el vapor de agua no podrá depositarse.
Lavegetaciónpuede 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, lascélulas vegetalesde la superficie de la hoja pueden afectarse ante cristales de hielo filoso. Ciertasbacteriasson particularmente efectivas ante la formación de escarcha.
Las plantas anuales, como lostomates, morirán una vez que sucumban a la primera helada de todo el año. Las plantas caducifolias morirán también, pero volverán a brotar una vez que llegue laprimavera. Finalmente, las plantas perennes, como lasconíferas, permanecerán verdes todo el año, aunque su crecimiento es mayor en temporadas libres de escarcha.
Las diferencias en elclimapueden influir fuertemente en el daño que la escarcha le haga a la planta. Por ejemplo, una planta como elromerosiempre morirá estando a la intemperie en áreas más frías, mientras que en lugares templados cálidos puede fácilmente sobrevivir.
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 denitratosreforman el sistema vegetativo tan dañado. Conviene también la aplicación de quemadores distribuidos en forma adecuada alimentados con petróleos u otros sistemas de calefacción similares, aplicados con frecuencia en la región.
Cuando las temperaturas son lo suficientemente bajas se puede producir la formación de hielo dentro de las plantas lo cual puede producir daños serios en los tejidos de las plantas la planta queda oscura, quemada y finalmente se muere. Hay poca o nula evidencia acerca de los efectos de la duración de heladas sobre las plantas.​ Esto podría significar que los efectos dañinos no dependen de la duración del evento sino de la temperatura que se alcance. Cuando la tasa de enfriamiento de la temperatura del aire es muy rápida, se produce un mayor efecto dañino en los tejidos.​ Según Snyder and Melo-Abreu​  se pueden presentar dos tipos de congelamiento en los tejidos:
Se efectúa un enfriamiento general en la atmósfera que ataca, por su amplitud de acción, hasta especies vegetales “resistentes”, comoparrales, es por ello que elhumusy elriegoque se pone en práctica desde la madrugada, puede dar buenos resultados para combatirla.
En agricultura y jardinería se clasifican las plantas como resistentes o no a heladas suaves, medias y fuertes. Siendo esta clasificación un referente a los climas a los que están adaptadas.
Un tipo concreto de helada suave es lahelada por evaporaciónque 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. El fenómeno de la evaporación del agua provoca la adsorción de calor, que a su vez produce pérdida de calor a la planta y descenso de la temperatura, pudiendo la planta bajar de los 0 °C, este fenómeno también se puede producir en animales y puede producir unahipotermiao incluso la muerte.
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. Las heladas por radiación provocan la formación de una capa de escarcha blanca de pequeños cristales de hielo sobre la superficie de la planta, la denominadahelada blanca. En la inversión térmica el aire helado de las capas altas al estar a menor temperatura es más pesado y cae ocupando la zona más baja de la atmósfera junto al suelo.
Es importante mencionar un caso excepcional de helada fuerte, la helada por advección. 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. La acción del aire frío, generalmente procedente de las regiones polares, puede durar varios días, deshidratando las plantas y acabando con los fluidos celulares que le sirven de defensa frente a la helada.
Las heladas por advección pueden llegar a matar a la planta. En tal caso, la planta sufrirá la denominada helada negra, por la coloración negra que muestran los tejidos destruidos por el frío.
En las plantas, cuando la temperatura es menor a 0 °C y existen sustancias que actúen como nucleador heterogéneo, el agua se congelará, esto por lo general sucede en las cavidades extracelulares en las cuales 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, entonces 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. Cuando se presenta un congelamiento en los tejidos de las plantas, las células van muriendo debido a la fuga de agua de las células en dirección a las masas de hielo extracelular.​​​
Si una célula de una planta no tiene un nucleador hetereogéneo, la temperatura a la cual se congelaría es de -40 °C.En general, el hielo es usualmente extracelular en las hojas congeladas.​ Algunas de las sustancias que pueden actuar como un nucleador heterogéneo según Pearce​ son:
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. Hay regiones donde la temporada 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 elmaízy laalfalfa. En las regiones donde las heladas son raras o inexistentes, otros factores adquieren más importancia.​
Una de las situaciones más críticas para las heladas se encuentra en las regiones de los cítricos. Allí, las pocas heladas letales que probablemente se producen cada invierno se combaten con una variedad de métodos, incluyendo calentar los bosques con quemadores especiales que usan aceite o un combustible sólido derivado del petróleo, mezclar el aire con grandes ventiladores montados sobre los árboles o regar con un fino rocío de agua sobre los árboles para mantener la temperatura en o muy cerca del nivel no dañino de 0 °C.​
Las medidas típicas para prevenir las heladas o reducir su severidad incluyen una o más de:
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. Un método eficaz ybaratopara pequeñas explotaciones agrícolas y viveros aprovecha lacalor latente de congelación. Un programador de riego por impulsos​ suministra agua a través de los aspersores aéreos existentes a volúmenes bajos para combatir las heladas de hasta −5 grados Celsius (23,0 °F).​​ Si el agua se congela, desprende su calor latente, impidiendo que la temperatura del follaje descienda mucho por debajo de cero.​