La lluvia cálida representa el 31 por ciento de la cantidad total de lluvia y el 72 por ciento del área total de lluvia en los trópicos. Comprender el inicio de la lluvia cálida y la ampliación de la distribución del tamaño de las gotas de las nubes es uno de los principales desafíos de la física de las nubes debido a los complicados efectos de la turbulencia en la microfísica de las nubes.

En un artículo publicado en Cartas de ciencia atmosférica y oceánica , El profesor Chunsong Lu (Universidad de Ciencia y Tecnología de la Información de Nanjing) y los coautores revisan el progreso reciente en la ampliación turbulenta de la distribución del tamaño de las gotas de las nubes y el inicio de la lluvia cálida.

"Los científicos chinos han hecho un trabajo maravilloso sobre este tema desde la década de 1950, ", dice el profesor Lu. El trabajo que describe el profesor He en el documento incluye observaciones in situ sobre fluctuaciones turbulentas en las nubes sobre la montaña Hengshan (27,25 ° N, 112,86 ° E) en la provincia de Hunan y la montaña Taishan (36,18 ° N, 117,13 ° E) en la provincia de Shandong alrededor de 1960. Además, además de los estudios observacionales, Los científicos han derivado teóricamente ecuaciones que pueden usarse para estudiar los efectos de las fluctuaciones en el ensanchamiento espectral, incluyendo fluctuaciones de sobresaturación, concentración de números, contenido de agua líquida, velocidad vertical y existencia de estructuras celulares. Al relacionar el ensanchamiento espectral con varias fluctuaciones turbulentas, Los científicos chinos y rusos fueron los primeros en introducir la idea de la condensación estocástica en la física de las nubes, un tema que desde entonces ha sido ampliamente estudiado en todo el mundo. Muchos estudios han concluido que la condensación estocástica en un entorno turbulento contribuye al ensanchamiento espectral, mientras que en otros se han encontrado efectos opuestos. A diferencia de, Existe un mayor consenso de que las fluctuaciones turbulentas juegan un papel importante en el proceso de colisión-coalescencia.

Además de las turbulentas fluctuaciones, La turbulencia también provoca el arrastre de aire seco hacia las nubes, y la mezcla de arrastre afecta la microfísica de las nubes. En el artículo se revisan varios tipos de mecanismos de mezcla de arrastre turbulento, como mezcla de arrastre homogénea / no homogénea, mezcla de arrastre de tipo entidad, y mezcla de circulación vertical. El mecanismo más estudiado es la mezcla homogénea / no homogénea.

"Curiosamente, Las fluctuaciones turbulentas y la mezcla de arrastre se han estudiado principalmente por separado. hasta que se desarrolló una teoría de sistemas en la década de 1990, ", dice el profesor Lu. Esta teoría proporciona un marco teórico para explicar las formas de las distribuciones del tamaño de las gotas de las nubes. Predice que la distribución del tamaño más probable es la distribución de Weibull, que se acerca a la distribución delta, la distribución menos probable, si las fluctuaciones turbulentas disminuyen.