Regue sobre a terra. Crédito:contribuidor do Wikimedia Commons GerritR, CC BY-SA 4.0
Um novo estudo da NASA mostra que as correntes de ar são mais importantes do que se entendia anteriormente para determinar o que faz as nuvens produzirem garoa em vez de gotas de chuva em tamanho real, derrubando uma suposição comum.
O estudo oferece um caminho para melhorar a precisão nos tratamentos de chuva dos modelos de tempo e clima - reconhecido como um dos maiores desafios na melhoria das previsões meteorológicas de curto prazo e projeções climáticas de longo prazo.
A pesquisa de cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia; UCLA; e a Universidade de Tóquio descobriu que nuvens baixas sobre o oceano produzem mais gotas de garoa do que o mesmo tipo de nuvem sobre a terra. Os resultados são publicados online no Jornal Trimestral da Royal Meteorological Society.
Gotas de água nas nuvens se formam inicialmente em partículas microscópicas no ar, ou aerossóis. Os cientistas vêm estudando o papel dos aerossóis nas nuvens e na chuva há décadas. Existem mais aerossóis na terra do que no oceano, e os cientistas pensaram que os aerossóis adicionais tenderiam a formar mais garoa sobre a terra também. O novo estudo mostra que a presença de aerossóis por si só não explica onde ocorre a garoa.
Para entender o que mais desempenha um papel, O líder da equipe de pesquisa Hanii Takahashi, do JPL e do Instituto Conjunto da UCLA para Ciência e Engenharia do Sistema Terrestre Regional, examinou as correntes ascendentes - plumas de ar quente subindo da Terra aquecida pelo sol. Dentro de altas nuvens de tempestade, fortes correntes de ar ascendente desempenham um papel na formação da chuva. Em nuvens baixas, Contudo, atualizações são conhecidas por serem muito mais fracas, e eles não receberam muita atenção científica em conexão com a chuva.
"Havia uma hipótese anterior de que as atualizações poderiam ser importantes, "Takahashi disse." Mas a hipótese nunca foi testada, e eu não tinha certeza se as correntes ascendentes eram fortes o suficiente para afetar o tamanho das gotas de chuva. "
Dentro de altas nuvens de tempestade, fortes correntes de ar ascendente desempenham um papel na formação da chuva. Em nuvens baixas, Contudo, atualizações são conhecidas por serem muito mais fracas, e eles não receberam muita atenção científica em conexão com a chuva.
Os sistemas de medição existentes lutam para monitorar as velocidades da corrente de ar diretamente. Para inferir essas velocidades, A equipa de Takahashi combinou medições dos satélites CloudSat e Aqua da NASA e outras fontes com dados de radar ao nível do solo de um local de observação do Departamento de Energia dos EUA nos Açores.
Eles descobriram que as correntes de ar em nuvens baixas sobre a terra, embora seja mais fraco do que correntes de ar em altas nuvens de tempestade, ainda eram fortes o suficiente para manter as gotas da garoa no alto. À medida que as gotas flutuavam nas nuvens, eles continuaram a crescer até que as correntes de ar não puderam segurá-los por mais tempo. Em seguida, eles caíram como gotas de chuva em tamanho real.
Em nuvens semelhantes que se formaram sobre o oceano, as correntes ascendentes eram ainda mais fracas do que sobre a terra. Como resultado, gotas caíram das nuvens como garoa, antes que tivessem a oportunidade de se transformar em gotas de chuva em tamanho real. Isso ajuda a explicar a preponderância da garoa sobre o oceano.
Esta descoberta dá uma nova visão sobre o processo atmosférico básico de formação de chuva, algo que é útil tanto na previsão do tempo quanto na modelagem climática. Takahashi espera que isso ajude seus colegas modeladores climáticos a enxergar além dos aerossóis em suas suposições sobre nuvens baixas. Essas nuvens têm um forte efeito nas projeções das futuras temperaturas da superfície da Terra. Na maioria dos modelos, as suposições usadas atualmente para obter temperaturas de superfície realistas resultam em um mundo de garoa irreal.
"Se tornarmos as velocidades de atualização mais realistas nos modelos, podemos obter chuviscos mais realistas e projeções de temperatura da superfície mais realistas como resultado, " ela disse.
O tamanho da água
As moléculas de vapor de água transportadas pelo ar condensam-se em partículas de aerossol chamadas núcleos de condensação de nuvem e crescem em gotículas de tamanhos diferentes. Aqui estão alguns diâmetros relevantes:
