El clima global es un fenómeno tremendamente complejo, y los investigadores están avanzando minuciosamente en el desarrollo de modelos cada vez más precisos. Ahora, un grupo internacional que incluye investigadores del Instituto Avanzado de Ciencias Computacionales (AICS) en Japón, usando la poderosa computadora K, han calculado con precisión por primera vez los efectos de los aerosoles en las nubes en un modelo climático.

Los aerosoles juegan un papel clave en la formación de nubes, ya que proporcionan las "semillas", llamadas núcleos de condensación de nubes, que permiten que las nubes se formen y afecten su ciclo de vida. El agua en el aire se condensa en partículas diminutas, y crecen gradualmente en gotitas y finalmente en gotas de lluvia que se precipitan. La acción de los aerosoles es un elemento importante de la investigación sobre el cambio climático, ya que contrarrestan parcialmente la acción de calentamiento de los gases de efecto invernadero.

Anteriormente se creía que el aumento de la densidad de aerosoles siempre conduciría a más nubes, pero las observaciones satelitales recientes mostraron que esto no es necesariamente cierto. Ahora se entiende que, debido a las diferencias de temperatura entre las capas superior e inferior de las nubes, hay un delicado equilibrio de evaporación y condensación, con aerosoles en las partes inferiores de las nubes que promueven la formación de nubes, pero los de las partes superiores permiten que el agua se evapore.

Previamente, Los modelos climáticos no pudieron modelar la respuesta de estos microprocesos dentro de las nubes a la variación de aerosoles, pero usando la computadora K, el grupo liderado por RIKEN combinó un modelo que simula todo el clima global durante un año, con una resolución horizontal de solo 14 kilómetros, con una simulación de cómo se comportan los aerosoles dentro de las nubes. A diferencia de los modelos convencionales, que muestran un aumento uniforme de nubes sobre la tierra cuando hay un aumento de aerosoles, el modelo de alta resolución, que tiene en cuenta los procesos verticales dentro de las nubes, describió con precisión cómo grandes áreas experimentan una caída en la capa de nubes.

Según Yosuke Sato del Equipo de Investigación de Ciencias del Clima Computacional en RIKEN AICS y la Universidad de Nagoya, "Fue muy gratificante ver que podíamos usar una poderosa supercomputadora para modelar con precisión la microfísica de las nubes, dando una imagen más precisa de cómo se comportan las nubes y los aerosoles en el mundo real. En el futuro, esperamos usar computadoras aún más poderosas para permitir que los modelos climáticos tengan más certeza en la predicción del clima ".

La obra, que fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza , fue realizado por científicos de AICS en colaboración con investigadores de la Universidad de Nagoya, Instituto Nacional de Estudios Ambientales, Universidad de Kyushu, la Universidad de Tokio, y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón.