Núvols sobre Bombai
Un nou estudi revela com la contaminació produeix tempestes que ens deixen núvols més duradores, més grans i més denses. Durant el mes de novembre el Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), Va publicar uns resultats que tanquen un llarg debat. Revelen com la contaminació afecta l'escalfament global. Aquest treball ajudarà a millorar l'exactitud dels models climàtics i de el temps.
La majoria d'investigadors pensava que la contaminació atmosfèrica causa núvols de tempesta més grans i duradores fent a el front de tempestes més susceptible a les corrents d'aire, i produint una convecció interna. En aquest estudi, va observar que la pol·lució, com a fenomen, fa els núvols més duradores però, de manera diferent a la pensada, per una disminució de la mida de les seves partícules de gel i una disminució de la mida total del núvol. Aquesta diferència afecta directament la manera de la qual els científics representen els núvols en els models climàtics.
Aquest estudi reconcilia el que veiem en el dia a dia amb el que indiquen els models per ordinador. Les observacions mostren núvols en forma d'enclusa (Comulonimbus) Més altes i grans en els sistemes tempestuosos que contenen pol·lució, però els models no sempre mostren una convecció més forta, gràcies a aquest estudi veiem per què.
La vida secreta dels núvols
Núvols enclusa o Comulonimbus sobre zona contaminada
Els models que prediuen el temps i el clima no reconstrueixen bé la vida dels núvols de tempesta, ja que les representen amb equacions simples que fallen a l'hora de tenir una visió total. Aquesta pobra reconstrucció va crear un dilema als investigadors: «la pol·lució causa que els núvols enclusa perdurin durant més temps que en el cas de cels nets», però ¿a què es deu?
Una raó possible es mou al voltant dels aerosols (partícules petites d'origen natural o humà) que serveixen com a base perquè les gotetes dels núvols es formin al seu voltant. Un cel poluto té molts més aerosols (boirum i boira) que un net i això es tradueix en menys aigua per a cada partícula. La pol·lució produeix una major quantitat de gotetes, però de menys grandària.
Una major quantitat de gotetes més petites canvia les característiques dels núvols. Durant molt de temps s'ha pensat que amb major quantitat i menor grandària de gotes començava una reacció en cadena que duia a núvols més grans i duradores en lloc de precipitar. Les gotes menys pesades fan que la seva aigua ascendeixi congelant i aquesta congelació extreu la calor que contenen les gotes i produeix un canvi de temperatura que genera una convecció interna. Una convecció més intensa fa ascendir més gotes d'aigua, construint d'aquesta manera el núvol.
Però els investigadors no sempre observen una convecció més intensa relacionada a núvols més grans i duradores en ambients polutos, indicant això que ens faltava algun element a tenir en compte.
Per resoldre aquest dilema, l'equip responsable d'aquest estudi va decidir comparar les tempestes d'estiu reals amb els models creats per ordinador. El model incloïa les propietats físiques de les partícules dels núvols alhora que la possibilitat d'observar si la convecció es torna més intensa o més suau. Les simulacions en aquest estudi es van estendre durant 6 mesos.
La convecció no és la culpable.
Es van prendre dades de tres llocs amb diferents graus de contaminació, humitat i vent: els tròpics de el Pacífic Oest, al sud-est de la Xina i les grans planes d'Oklahoma. Les dades es van obtenir de el Sistema ARM d'Investigació de Clima de l'DOE (Departament d'Energia dels Estats Units).
Es van realitzar simulacions en la supercomputadora Olympus de l'PNNL (Pacific Northwest National Laboratory). Aquestes simulacions d'un mes de tempestes són molt semblants als núvols observades actualment, determinant que els models recreaven bé els núvols de tempesta.
Observant aquests models es va trobar que en tots el casos, la pol·lució augmenta la mida, el gruix i la durada dels núvols enclusa. Però només en dos llocs (els tròpics i la Xina) s'observa una convecció més intensa. A Oklahoma, la pol·lució va produir cap a una convecció més suau. Aquesta incoherència amb que es pensava fins ara suggereix que la raó no és una convecció intensa.
Revisant de forma més detallada les propietats de les gotetes d'aigua i els cristalls de gel dins dels núvols, l'equip d'investigació va concloure que la pol·lució donava gotes i cristalls de gel més petits, independentment de la seva localització.
A més a cels nets, les partícules de gel són més pesades i precipiten més ràpid dels núvols enclusa, causant una ràpida dissipació de les mateixes. En els cels contaminats, els cristalls de gel eren més petits i massa lleugers per precipitar, tenint d'aquesta manera núvols més grans i duradores.
Contribució a l'escalfament planetari.
D'altra banda l'equip va estimar com contribueixen els núvols de tempesta a l' escalfament o el refredament. Aquests núvols refreden la Terra durant el dia amb les seves ombres però atrapen la calor com una manta a la nit, tenint nits més calentes.
Tenint en compte els efectes de la pol·lució en els núvols de tempesta entenem que podrien afectar la quantitat d'escalfament definitiva predita per la terra en les pròximes dècades. Fer unes representacions més precises dels núvols en els models climàtics és la clau per millorar l'exactitud de les prediccions de l'canvi climàtic.
Més informació: els Cumulonimbus, Importants troballes sobre les partícules atmosfèriques a les ciutats, Els llampecs s'enforteixen amb l'escalfament global
font: PNAS