Cuando las nubes se encuentran con cielos despejados, las gotas de las nubes se evaporan al mezclarse con el aire seco. Un nuevo estudio en el que participaron investigadores de la Universidad de Gotemburgo logró captar lo que sucede en un modelo. En última instancia, esto podría conducir a modelos climáticos más precisos en el futuro.
Las nubes en el cielo tienen un impacto significativo en nuestro clima. No sólo producen precipitaciones y proporcionan sombra del sol, sino que también actúan como grandes reflectores que evitan la radiación de calor de la Tierra, comúnmente conocido como efecto invernadero.
"Aunque las nubes se estudian desde hace mucho tiempo, constituyen una de las mayores fuentes de incertidumbre en los modelos climáticos", explica Bernhard Mehlig, profesor de Sistemas Complejos de la Universidad de Gotemburgo. "Esto se debe a que hay muchos factores que determinan cómo las nubes afectan la radiación. Y la turbulencia en la atmósfera significa que todo está en constante movimiento. Esto complica aún más las cosas."
Un artículo en Physical Review Letters presenta un nuevo modelo estadístico que describe cómo interactúan el número de gotas de agua, sus tamaños y el vapor de agua en el borde de la nube turbulenta. La distribución de las gotas de agua es importante porque afecta la forma en que las nubes reflejan la radiación.
"El modelo describe cómo las gotas se encogen y crecen en el borde de la nube cuando la turbulencia se mezcla con el aire más seco", añade Johan Fries, ex estudiante de doctorado en física y coautor del estudio.
Los investigadores identificaron los parámetros más importantes y construyeron su modelo en consecuencia. En resumen, el modelo tiene en cuenta las leyes de la termodinámica y el movimiento turbulento de las gotas. El modelo se corresponde bien con simulaciones numéricas por computadora anteriores y explica sus resultados.
"Pero todavía estamos muy lejos de la meta", continúa el profesor Mehlig. "Actualmente nuestro modelo es capaz de describir lo que ocurre en un metro cúbico de nube. Digamos que hace quince años era sólo un centímetro cúbico, así que estamos progresando".
Cuando los responsables de las políticas debaten sobre el cambio climático, se concede gran importancia a los modelos climáticos del IPCC. Sin embargo, según el IPCC, las propiedades microfísicas de las nubes se encuentran entre los factores menos comprendidos en la ciencia del clima.
"Además, la evaporación de gotas es un proceso importante, no sólo en el contexto de las nubes atmosféricas, sino también en el campo de la medicina infecciosa. Las pequeñas gotas que se producen cuando estornudamos pueden contener partículas de virus. Si estas gotas se evaporan, el virus Las partículas pueden permanecer en el aire e infectar a otros."
El profesor Mehlig también es coautor de otro estudio que describe cómo las partículas sólidas, como los cristales de hielo, se mueven dentro de las nubes.
"Los cristales de hielo y las gotas de agua se afectan entre sí. Pero aún no sabemos cómo."
Más información: J. Fries et al, Fluctuaciones de sobresaturación lagrangiana en el borde de la nube, Cartas de revisión física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.254201
Información de la revista: Cartas de revisión física
Proporcionado por la Universidad de Gotemburgo
