Las nubes son una gran fuente de incertidumbre en las simulaciones por computadora que se utilizan para estudiar los sistemas terrestres. Para reducir esa incertidumbre, Los investigadores estudian la formación de hielo en las nubes. Esta formación influye en las tasas de precipitación, movimientos de nubes a gran escala, y propiedades ópticas de la nube. Esta investigación ayuda a abordar un misterio de larga data. Durante más de 50 años, Los científicos querían saber por qué las gotas de agua se congelan a una temperatura más alta cuando son impactadas por una partícula. Es la presión del impacto según nuevas observaciones. Un nuevo estudio sugiere que el punto de congelación más cálido se debe a los cambios de presión que resultan del contacto.

En la mayoría de los modelos predictivos de formación y crecimiento de nubes, la temperatura es la variable más importante, seguido de las propiedades materiales de las partículas atmosféricas, para determinar si una nube está compuesta de gotas de agua o cristales de hielo. Estos nuevos resultados implican que también puede ser importante considerar las colisiones, o propiedades dinámicas, que influyen en la superficie del agua.

En la atmósfera, Las gotas de agua líquida se encuentran con frecuencia a temperaturas por debajo del punto de congelación del agua (0 grados Celsius) hasta temperaturas tan frías como alrededor de menos 40 grados Celsius. Estas gotitas de líquido frío se denominan "superenfriadas". Las gotas superenfriadas pueden congelarse en cristales de hielo en presencia de una clase de partículas pequeñas conocidas como partículas nucleantes de hielo. Comprender qué partículas sirven como partículas nucleantes de hielo bajo qué circunstancias y a qué temperaturas es un área de investigación activa porque la formación de hielo en las nubes influye en la tasa de precipitación. movimientos de nubes a gran escala, y propiedades ópticas de la nube. Gran parte de la formación de hielo en la atmósfera es el resultado de la catálisis por partículas nucleantes de hielo, y los muchos tipos diferentes de materiales nucleantes del hielo se caracterizan generalmente por la temperatura a la que desencadenan la congelación. Un misterio de larga data es la observación de que las gotas de agua sobreenfriadas se congelan a una temperatura más alta cuando una partícula nucleadora de hielo impacta la superficie del agua. en comparación con la misma partícula sumergida en la gota. Los investigadores realizaron experimentos de laboratorio en los que mantuvieron constante la temperatura de la gota y agitaron gotas de agua pura y gotas contaminadas con una pequeña cantidad de aceite en dos superficies diferentes. Las gotas se agitaron mecánicamente utilizando un altavoz de frecuencia controlada y se fotografiaron con una cámara de alta velocidad. Con este enfoque, los científicos detectaron si se produjo congelación y, de ser así, cuándo y dónde en las gotas. Estos resultados experimentales muestran que la nucleación del hielo iniciada por la agitación mecánica está fuertemente relacionada con la línea de contacto trifásica en movimiento y distorsionada. sugiriendo perturbaciones de presión como causa.