Concentrações mais altas de núcleos de condensação de nuvem (CCN) (partículas de poluição) produzem nuvens mais rasas no sopé do Vale Central. A maior liberação de calor latente altera a circulação local e fortalece o transporte de umidade para a encosta de barlavento, revigorantes nuvens de fase mista sobre as montanhas para produzir maiores quantidades de precipitação de neve. Crédito:Pacific Northwest National Laboratory
As montanhas desafiam os esquiadores, escaladores, e construtores de estradas. Mas quando se trata de nuvens, eles oferecem uma ajuda. Pesquisadores do Pacific Northwest National Laboratory e da Colorado State University descobriram que, nuvens de água gelada (também conhecidas como fase mista) têm uma resposta dupla quando injetadas com numerosas partículas de poluição minúsculas. Seu estudo mostrou que as partículas de poluição perto das montanhas de Sierra Nevada, no oeste dos EUA, amadurecem as condições para a formação de gotículas e partículas de gelo. Inicialmente, a precipitação do lado da montanha diminui. Mas quando as partículas atingem uma certa quantidade, a queda de neve aumenta dramaticamente sobre a montanha.
O que causa esse efeito? A equipe descobriu que altas concentrações de partículas de poluição flutuando na área levam a muito mais nuvens rasas no Vale Central da Califórnia e no sopé, mudando a circulação local. O calor latente é emitido quando a gota de nuvem se forma, que fortalece o transporte de umidade para o declive a barlavento.
"Quando as partículas de poluição preenchem as nuvens de fase mista do lado da montanha, isso aumenta drasticamente a precipitação de neve, e esta descoberta é diferente de estudos de modelagem anteriores, "disse o autor principal do PNNL, Dr. Jiwen Fan." O mecanismo que leva a esse fortalecimento da nuvem é nossa nova descoberta. "
Compreender quando e quanta neve e chuva cairão pode ajudar a todos, desde os meteorologistas, para esquiadores, para fazendeiros e gestores de água. Este estudo fornece uma melhor compreensão dos processos que influenciam as nuvens de fase mista e a precipitação perto das montanhas. Os autores descobriram um novo mecanismo de como as partículas causadas pela poluição podem estimular essas nuvens e aumentar drasticamente a precipitação de neve. Este mecanismo também oferece informações importantes para regiões montanhosas altamente poluídas na China e na Índia, especialmente para o ciclo da água e extremos de precipitação.
Partículas atmosféricas causadas pela poluição que promovem a formação de nuvens e maiores concentrações de núcleos de condensação de nuvens produzem nuvens mais rasas no Vale Central e no sopé das montanhas de Sierra Nevada. Quando a nuvem se forma, calor latente é liberado, o que altera a circulação local e fortalece o transporte de umidade para a encosta a barlavento da montanha. Este processo de revigoramento de nuvens de fase mista sobre as montanhas causa maior quantidade de precipitação de neve do que sem a injeção de partículas de poluição. Crédito:Pacific Northwest National Laboratory
Pesquisadores do PNNL e do estado do Colorado usaram o modelo regional de Pesquisa e Previsão do Tempo e o combinaram com cálculos de microfísica de nuvem bin (detalhados) revisados. Eles compararam essas simulações de modelo de altíssima resolução com medições de campo de dois casos de nuvens que tinham condições dinâmicas (ventos) e termo-dinâmicas (umidade) contrastantes. O estudo realizou simulações de sensibilidade associadas com as concentrações de núcleos de condensação de nuvem e núcleos de gelo alteradas em uma ampla faixa de concentrações extremamente baixas a extremamente altas para atingir sua descoberta.
O grupo continuará a examinar os novos dados de observação obtidos na campanha ACAPEX / CalWater2 e a realizar simulações de modelo para entender melhor os comportamentos de nuvens e precipitação no oeste dos Estados Unidos.
