En una zona con más nubes, el mas frio, aire más denso debajo de ellos, causado por la lluvia, se extiende hacia abajo y hacia afuera desde la nube. Se forma un frente de ráfaga, y choca con frentes de otras nubes. Posteriormente, el aire se fuerza hacia arriba, y el aire ascendente forma una nueva nube. Crédito:Søren Granat
Comprender el clima y el cambio climático es uno de los desafíos más importantes de la ciencia actual. Un nuevo estudio teórico del profesor asociado Jan Härter en el Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, presenta un nuevo mecanismo para la autoagregación de nubes de tormenta, un fenómeno por el cual las nubes de tormenta se agrupan en grupos densos. El investigador utilizó métodos de la ciencia de la complejidad y los aplicó a investigaciones previamente establecidas en meteorología sobre el comportamiento de las nubes de tormenta. El estudio se publica ahora en Cartas de investigación geofísica .
La vida y la muerte de una nube de tormenta.
Cuando el sol calienta la superficie del océano, cálido, el aire húmedo se eleva desde la superficie del océano, formando alto, Nubes tormentosas columnares que alcanzan alturas de aproximadamente 12 km y miden típicamente solo unos pocos kilómetros de ancho. Como estas nubes producen lluvia, parte de ella se evapora y enfría el área local debajo de la nube.
La circulación inicial de aire que forma la nube se detiene y la nube se disipa. Si fuera así de simple, este debería ser el final de la nube de tormenta. Sin embargo, el aire denso debajo de la nube debe equilibrarse con el aire menos denso que lo rodea:"El aire frío es más denso, y se esparce de la nube. Se forman frentes de ráfaga, que pueden chocar con los frentes de ráfagas de otras nubes. Como consecuencia, el aire se eleva, y se producen nuevas nubes. Esto significa que las áreas donde hay suficientes nubes, tienen más probabilidades de generar nubes adicionales, ", Explica Jan Härter (Ilustración 1).
"Las áreas con menos nubes exhiben una mayor reducción de nubes. A medida que la energía necesita ingresar al sistema, y dado que la energía proviene de la luz del sol, hay un límite en cuanto al tamaño que pueden crecer los grupos de nubes, por lo que ponemos una restricción en nuestro modelo. El resultado es que se forman grupos de nubes, con regiones sin nubes en el medio. Esto también se ve en las observaciones del océano tropical ".
Combinando teoría con fenómenos del mundo real
La construcción de modelos es puramente teórica, pero aún logra explicar los fenómenos. "Es un argumento teórico, una sugerencia para un mecanismo que ahora se puede probar. Se han observado agrupaciones de nubes de tormenta en el mundo real, pero aún le falta una explicación científica. Si contrastamos dos casos extremos, donde se crea una nube, termina cerrándose. Entonces, la mecánica estadística dice que no se producirá una autoagregación convectiva. Comparando esto con otro modelo donde dos nubes crean otra, la agregación puede tener lugar. Eso es básicamente lo que puede hacer el modelo teórico. Este tipo de autoorganización es muy interesante y puede ocurrir en una variedad de sistemas, desde la biología hasta el magnetismo ".
La meteorología tropical es, debido a la fuerte interacción de las nubes con la irradiación solar allí, relevante para el cambio climático. Más agrupaciones en un clima futuro podría afectar cuánto se calienta el océano, en relación con la tasa vista hoy. La predicción de la agrupación de nubes de tormenta también podría afectar el clima en Dinamarca, y acontecimientos bastante recientes en Dinamarca con inundaciones repentinas, alcantarillas y sótanos inundados, y los daños a la infraestructura han provocado preguntas sobre el origen de tales inundaciones repentinas. Una comprensión más profunda de cómo interactúan las nubes podría arrojar nueva luz sobre la ocurrencia de tales inundaciones.
