O avião de pesquisa P-3 da NASA inicia voos neste mês através de nuvens e fumaça sobre o Oceano Atlântico Sul para entender como minúsculas partículas transportadas pelo ar chamadas aerossóis mudam as propriedades das nuvens e como elas influenciam a quantidade de luz solar que as nuvens refletem ou absorvem.

As observações de aerossóis acima das nuvens e suas interações, ou ORACLES, missão de campo está realizando a campanha de campo de um mês de São Tomé e Principé, uma nação insular na costa oeste da África. De lá, os pesquisadores vão investigar uma área na costa de Angola, onde dois fenômenos se encontram. Um é natural:um banco de nuvens baixas que se forma naturalmente sobre o oceano. O outro é pelo menos parcialmente feito pelo homem:uma nuvem de fumaça de incêndios sazonais em campos agrícolas em toda a África Central.

A curta vida útil dos aerossóis na atmosfera os torna um dos componentes mais variáveis ​​do sistema climático da Terra. Um termo genérico para qualquer pequena partícula suspensa na atmosfera, os aerossóis podem ser claros ou escuros, reflexivo ou absorvente da luz solar, e pode aumentar ou suprimir a formação de gotículas de nuvem. Eles podem ser naturais, como a poeira do deserto, sal marinho ou pólen. Eles também podem resultar de atividades humanas, tais como partículas de sulfato que se formam a partir da oxidação do dióxido de enxofre emitido por usinas de energia, ou, como é o caso da África Central, fuligem e cinzas de incêndios feitos pelo homem.

"Imagine uma nuvem de fumaça, "disse o investigador principal da ORACLES, Jens Redemann, do Ames Research Center da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia." Se você observar o contraste de um oceano escuro, parece mais leve, o que significa que os aerossóis que formam a fumaça teriam um efeito de resfriamento no topo da atmosfera - eles refletem mais radiação. "

Em contraste, "se você olhar para aquelas partículas de aerossol sobre uma nuvem, eles fazem as nuvens parecerem mais escuras às vezes, e isso teria um efeito de aquecimento no topo da atmosfera, " ele disse.

A grande variedade de tipos de partículas de aerossol e o fato de que permanecem na atmosfera por apenas alguns dias a semanas, em comparação com os anos gastos pelos gases de efeito estufa, significa que eles estão entre os mais desafiadores de entender e incorporar aos modelos climáticos, disse Redemann, é por isso que os dados coletados das medições de aerossóis e nuvens da aeronave P-3 são tão importantes.

"Idealmente, vamos criar um conjunto de dados que os modeladores climáticos podem usar para testar a parametrização dessas interações nuvem-aerossol, "disse Redemann." Então, daqui a dez anos, alguém pode voltar e dizer, 'OK, Eu me pergunto se esses caras coletaram dados sobre os mecanismos A, B, C e eu podemos usar isso para obter os mecanismos corretos em meu modelo. '"

Um desses modeladores climáticos é Susanne Bauer, do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA, na cidade de Nova York, que também é membro da equipe científica ORACLES.

“Para desenvolver modelos climáticos, temos que considerar os processos microfísicos, por exemplo, como uma gota de nuvem é formada e como essas gotas e as condições físicas dentro e fora de uma nuvem são alteradas pela presença de aerossóis, "ela disse." Isso só pode ser medido em campo. "

Essas interações microscópicas entre partículas e gotículas têm vários efeitos. Além de efeitos diretos, como absorção ou reflexão da luz solar, Bauer disse, "eles podem alterar a quantidade de luz solar que uma nuvem reflete de volta para o espaço e o tempo de vida de uma nuvem. Possivelmente, eles podem influenciar se está chovendo ou se uma nuvem vai começar a chuviscar." Compreender esses processos de pequena escala é crucial para obter conhecimento sobre como a poluição de origem humana está mudando o clima globalmente por meio dos efeitos das nuvens.

Aeronave de pesquisa P-3 da NASA, gerenciado nas instalações de vôo Wallops da NASA na Virgínia, é equipado com um conjunto de instrumentos para medir diretamente essas e outras propriedades do ar puxado para o avião através de entradas nas laterais e nas asas. Cada instrumento é operado por pequenos grupos de cientistas que compõem a equipe de pesquisa do ORACLES.

"O trabalho que fazemos só pode ser feito por um grande, equipe dedicada, "disse Bernadette Squire Luna, Gerente de projeto ORACLES na Ames, quem gere a logística dos quase cem cientistas que farão rodízio por São Tomé em agosto. "Temos cientistas de cinco centros da NASA, dez universidades e dois laboratórios nacionais, bem como novas parcerias internacionais. "

A implantação de agosto de 2017 é a segunda de três implantações anuais projetadas para capturar diferentes partes da temporada de incêndios agrícolas a cada ano.