Un nuevo estudio dirigido por la NASA ayuda a responder preguntas de hace décadas sobre el papel del humo y la contaminación del aire causada por los humanos en las nubes y la lluvia. Mirando específicamente a las nubes convectivas profundas, nubes altas como nubes de tormenta, formado por el aire caliente que se eleva; el estudio muestra que el aire con humo dificulta el crecimiento de estas nubes. Polución, por otra parte, dinamiza su crecimiento, pero solo si la contaminación no es fuerte. Es probable que la contaminación extrema detenga el crecimiento de las nubes.

Los investigadores dirigidos por el científico Jonathan Jiang del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, utilizó datos de observación de dos satélites de la NASA para investigar los efectos del humo y los contaminantes del aire creados por el hombre en diferentes concentraciones en nubes convectivas profundas.

Los dos satélites, Cloud-Aerosol Lidar, Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO) y CloudSat, orbitaron en la misma pista con solo unos segundos de diferencia desde 2006 hasta este año. CloudSat utiliza un radar para medir la ubicación y la altura de las nubes en todo el mundo, y CALIPSO utiliza un instrumento llamado lidar para medir el humo, polvo, contaminación y otras partículas microscópicas en el aire, que se denominan colectivamente aerosoles, en los mismos lugares casi al mismo tiempo. Los conjuntos de datos combinados permiten a los científicos estudiar cómo las partículas de aerosol afectan a las nubes.

CALIPSO puede clasificar aerosoles en varios tipos, una capacidad que se mejoró hace dos años cuando el equipo de la misión CALIPSO desarrolló técnicas mejoradas de procesamiento de datos. Aproximadamente al mismo tiempo, el equipo de CloudSat también mejoró su clasificación de los tipos de nubes. El equipo de Jiang sabía que estas mejoras tenían el potencial de aclarar cómo los diferentes aerosoles afectan la capacidad de crecimiento de las nubes. Él y sus colegas tardaron unos dos años en revisar ambos conjuntos de datos, elegir el mejor período de cinco años y las mejores regiones de la Tierra para estudiar, y haz el análisis.

Por lo general, las nubes no se pueden formar sin algunos aerosoles, porque el vapor de agua en el aire no se condensa fácilmente en agua líquida o hielo a menos que entre en contacto con una partícula de aerosol. Pero hay muchos tipos de aerosoles, no solo los estudiados aquí, sino también la ceniza volcánica, sal marina y polen, por ejemplo, con una amplia gama de tamaños, colores, ubicaciones y otras características. Todas estas características afectan la forma en que los aerosoles interactúan con las nubes. Incluso el mismo tipo de aerosol puede tener diferentes efectos a diferentes altitudes en la atmósfera o a diferentes concentraciones de partículas.

Las partículas de humo absorben la radiación térmica emitida por el suelo. Esto aumenta la temperatura de las partículas de humo, que luego puede calentar el aire. Al mismo tiempo, bloquean la luz solar entrante, que mantiene el suelo más fresco. Eso reduce la diferencia de temperatura entre el suelo y el aire. Para que se formen nubes el suelo debe estar más cálido y el aire más fresco para que la humedad del suelo se pueda evaporar, se elevan y se condensan más alto en la atmósfera. Al reducir la brecha de temperatura entre el suelo y el aire, el humo suprime la formación y el crecimiento de nubes.

Aerosoles contaminantes humanos como sulfatos y nitratos, por otra parte, no absorben mucha radiación de calor. En concentraciones moderadas, agregan más partículas a la atmósfera para que el agua se condense, permitiendo que las nubes crezcan más. Si la contaminación es muy fuerte, sin embargo, la gran cantidad de partículas en el cielo bloquea la entrada de la luz solar, un efecto a menudo visible en las ciudades más contaminadas del mundo. Que enfría el suelo como lo hacen los aerosoles de humo, inhibiendo la formación de nubes.

Los científicos también estudiaron los aerosoles de polvo y encontraron que sus características variaban tanto de un lugar a otro que podían suprimir o energizar la formación de nubes. "Se trata de la complejidad del color y el tamaño del polvo, "Dijo Jiang." El polvo del Sahara puede ser más ligero, mientras que el polvo de un desierto asiático probablemente sea más oscuro ". Una capa de polvo de color más claro o más pequeño dispersa la luz solar entrante sin calentar el aire. Las partículas de polvo más grandes u oscuras absorben la luz solar y calientan el aire.

El artículo publicado en Nature Communications se titula "Efectos contrastantes en nubes convectivas profundas por diferentes tipos de aerosoles".