La comprensione delle nuvole rimane incompleta nel campo della climatologiae costituisce quindi il principale fonte di incertezza nel previsioni delle cambiamenti climatici. Una analisi esaustiva delle fenomeni meteorologici su larga scala così come i processi microscopici sono necessari per comprendere questo argomento.
Un piccolo promemoria sulla formazione delle nuvole
In un modo più semplice, le nuvole si formano quando l’aria calda e umida sale, si raffredda e raggiunge un punto di saturazionevale a dire, un punto in cui esso non può più contenere tutto il suo vapore acqueo. Sotto l’effetto delle variazioni di temperatura, pressione, questo vapore acqueo si condensa quindi intorno minuscole particelle sospese nell’aria chiamate “nucleo di condensazione”.
Questo processo si traduce in formazioni visibili nel cielo, con forme ed altezze diverse a seconda delle condizioni atmosferiche locali.
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Il nuovo studio pubblicato su Geophysical Research Letters, ne ha sottolineato l’importanza tutte piccole particelle che possono anche essere chiamate “aerosol”, nel formazione di nubi, nonché la loro influenza sulle tendenze climatiche future. Questi aerosol possono essere di origine naturale (pollini o altri aerosol organici, sali marini, ecc.) o antropica (fuliggine di carbonio, ecc.).
Nuclei di condensazione sempre più piccoli!
Ricominciamo. Perché si formi una nuvola, devono essere soddisfatte due condizioni principali :
- l’aria deve essere satura di acquail che significa che contiene più acqua di quanta ne possa contenere normalmente,
- deve esserci una piccola particellachiamato nucleo di condensazionesu cui l’acqua può condensare.
Esattamente, i ricercatori si sono concentrati sui “nuclei di condensazione” negli stratocumuli californianinuvole basse si diffondono orizzontalmente sopra gli oceani.
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Le misure degli stratocumuli marini effettuata nel 2014 dagli scienziati del Nevada serviti come base in studio. Queste misurazioni rivelano una relazione tra la quantità di aerosol e la sovrasaturazione dell’acqua nell’atmosfera. Queste misurazioni, combinate con le misurazioni satellitari globali dello strumento MODIS, hanno reso possibile calcolare la quantità di goccioline nelle nuvoleda cui a è stata stabilita la mappa di sovrasaturazione globale.
La sorpresa sta nel fatto che il sovrasaturazione è generalmente superiore a cosa era Presunto. In altre parole, la quantità di acqua nell’aria era maggiore del previsto, che significa che particelle più piccole potrebbero fungere da nuclei di condensazione.
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In effeti, I ricercatori hanno scoperto che particelle di aerosol estremamente piccole, che misurano solo tra 25 e 30 nanometri, possono influenzare la formazione delle nuvole, rimettendo così a posto mette in discussione le precedenti ricerche sul clima che presupponeva che fosse necessaria una dimensione minima dell’aerosol maggiore.
Per comprendere meglio la sovrasaturazione, gettiamo la spugna!
Immagina che l’aria sia come una spugna e il vapore acqueo sia come l’acqua che la spugna può assorbire. Quando la spugna è quasi satura, può ancora assorbire un po’ più di acqua. Tuttavia, c’è un punto in cui la spugna è così piena che non riesce più ad assorbire ulteriore acqua. È come quando l’aria è sovrasatura di vapore acqueo, contiene già molto più vapore acqueo di quanto ne possa normalmente contenere.
A questo punto, il minimo cambiamento di temperatura o pressione può causare la condensazione dell’acqua in eccesso, proprio come la spugna trabocca quando la premi. Anche se tecnicamente l’aria non dovrebbe essere in grado di trattenere più vapore acqueo, lo fa comunque, finché non raggiunge il punto in cui si forma la condensa.
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Se, tradizionalmenteabbiamo pensato che il nuclei di condensazione doveva essere piuttosto grande, circa 60 nanometri o piùin modo che l’acqua si condensi intorno a loro, questa nuova ricerca mostra che in realtà, particelle molto più piccole possono fare il trucco.
Una scoperta che capovolge tutto!
Questa scoperta ha importanti implicazioni nella modellizzazione del clima e nella previsione dei cambiamenti futuri. Comprendendo meglio il ruolo delle particelle ultrafini nella formazione delle nubi, possiamo migliorare le nostre previsioni climatiche e anticipare meglio le sfide future.
Riferimento : Henrik Svensmark et al, Supersaturation and Critical Size of Cloud Condensation Nuclei in Marine Stratus Clouds, Geophysical Research Letters (2024). DOI: 10.1029/2024GL108140
