Nubes de tormenta máis grandes e de maior duración debido á contaminación

Un novo estudo revela como a contaminación produce tormentas que nos deixan nubes máis duradeiras, máis grandes e máis densas. Durante o mes de novembro o Actas da Academia Nacional de Ciencias (PNAS), publicou algúns resultados que pechan un longo debate. Revelan como a contaminación afecta o quecemento global. Este traballo axudará a mellorar a precisión dos modelos meteorolóxicos e climáticos.

A maioría dos investigadores pensaron que contaminación atmosférica provoca nubes de tormenta máis grandes e de maior duración facendo que as frontes de tormentas sexan máis susceptibles a correntes de aire e provocando convección interna. Neste estudo, observou que a contaminación, como fenómeno, fai que as nubes sexan máis duradeiras pero, dun xeito diferente ao que se pensaba, por unha diminución do tamaño das súas partículas de xeo e unha diminución do tamaño total da nube. Esta diferenza afecta directamente á forma en que os científicos representan as nubes nos modelos climáticos.

Este estudo concilia o que vemos a diario co indicado nos modelos informáticos. As observacións amosan nubes en forma de yunque (columonimbus) cada vez máis grande nos sistemas de tormentas que conteñen contaminación, pero os modelos non sempre mostran unha convección máis forte, grazas a este estudo vemos por que.

A vida secreta das nubes

Os modelos que predicen o tempo e o clima non reconstrúen ben a vida das nubes de tormenta, xa que as representan con ecuacións sinxelas que non dan unha imaxe completa. Esta mala reconstrución creou un dilema para os investigadores: "A contaminación fai que as nubes do yunque duren máis que no caso dos ceos despexados", pero por que?

Unha das posibles razóns xira en torno a aerosois (pequenas partículas de orixe natural ou humano) que serven de base para que se formen gotas de nube ao seu redor. Un ceo contaminado ten moitos máis aerosois (smog e bruma) que un limpo e isto tradúcese en menos auga para cada partícula. A contaminación produce máis pingas, pero máis pequenas.

Un maior número de gotiñas menores cambia as características das nubes. Hai moito tempo que se pensou que gotas cada vez máis pequenas inician unha reacción en cadea que leva a nubes máis grandes e de maior duración en lugar de precipitar. As gotas máis lixeiras fan que a túa auga suba por conxelación e esta conxelación extrae a calor que conteñen as gotas e produce un cambio de temperatura que xera convección interna. Unha convección máis intensa levanta máis gotiñas de auga, construíndo así a nube.

Pero os investigadores non sempre observan unha convección máis intensa relacionada con nubes máis grandes e duradeiras en ambientes contaminados, o que indica que nos faltaba algo que ter en conta.

Para resolver este dilema, o equipo responsable deste estudo decidiu comparar as tempestades de verán reais cos modelos xerados por computadora. O modelo incluía as propiedades físicas das partículas das nubes, así como a capacidade de observar se a convección se fai máis forte ou máis suave. As simulacións deste estudo abrangueron 6 meses.

A convección non é a culpable.

 Os datos recolléronse de tres lugares con diferentes graos de contaminación, humidade e vento: os trópicos do Pacífico occidental, o sueste de China e as grandes chairas de Oklahoma. Os datos obtivéronse do sistema de investigación climática ARM do Departamento de Enerxía dos Estados Unidos.

 Realizáronse simulacións no superordenador Olympus de PNNL (Pacific Northwest National Laboratory). Estas simulacións dun mes de tormentas son moi similares ás nubes observadas actualmente, determinando que os modelos recrearon ben as nubes de tormenta.

Observando estes modelos comprobouse que, en todos os casos, a contaminación aumenta o tamaño, o grosor e a duración das nubes do yunque. Pero só en dous lugares (os trópicos e China) obsérvase unha convección máis intensa. En Oklahoma, a contaminación provocou unha convección máis suave. Esta inconsistencia co que se pensou ata agora suxire que a razón non é unha convección intensa.

Ao revisar con máis detalle as propiedades das pingas de auga e cristais de xeo dentro das nubes, o equipo de investigación concluíu que a contaminación producía pingas máis pequenas e cristais de xeo, independentemente da súa situación.

Ademais, en ceos despexados, as partículas de xeo son máis pesadas e precipitan máis rápido das nubes do yunque, facendo que se disipen rapidamente. Nos ceos contaminados, os cristais de xeo eran máis pequenos e demasiado lixeiros para precipitar, creando así nubes máis grandes e duradeiras.

Contribución ao quecemento global.

Por outra banda, o equipo estimou como contribúen as nubes de tormenta quentando ou arrefriamento. Estas nubes arrefrían a Terra durante o día coas súas sombras pero captan a calor coma unha manta pola noite, facendo que as noites sexan máis cálidas.

Tendo en conta os efectos da contaminación nas nubes de tormenta entendemos que poderían afectar á cantidade de quecemento definitivo previsto para a terra nas próximas décadas. Facer representacións máis precisas das nubes nos modelos climáticos é a clave para mellorar a precisión das predicións do cambio climático.

Máis información: O Cumulonimbus, Importantes achados sobre partículas atmosféricas nas cidades, Os raios fanse máis fortes co quecemento global

Fuente: PNAS