A chuva quente é responsável por 31 por cento da quantidade total de chuva e 72 por cento da área total de chuva nos trópicos. Compreender o início da chuva quente e o alargamento da distribuição do tamanho das gotas da nuvem é um dos principais desafios da física das nuvens devido aos efeitos complicados da turbulência na microfísica das nuvens.

Em um artigo publicado em Cartas de Ciências Atmosféricas e Oceânicas , O Prof. Chunsong Lu (Universidade de Ciência e Tecnologia da Informação de Nanjing) e os co-autores revisam o progresso recente no aumento turbulento das distribuições de tamanho de gotículas de nuvem e início da chuva quente.

"Cientistas chineses têm feito um trabalho maravilhoso neste tópico desde a década de 1950, "diz o Prof. Lu. O trabalho que o Prof. Ele descreve no artigo inclui observações in situ sobre flutuações turbulentas nas nuvens sobre a Montanha Hengshan (27,25 ° N, 112,86 ° E) na província de Hunan e na montanha Taishan (36,18 ° N, 117,13 ° E) na província de Shandong por volta de 1960. Além disso, além de estudos observacionais, cientistas teoricamente derivaram equações que podem ser usadas para estudar os efeitos das flutuações no alargamento espectral, incluindo flutuações de supersaturação, concentração numérica, conteúdo de água líquida, velocidade vertical e a existência de estruturas celulares. Ao relacionar o alargamento espectral a várias flutuações turbulentas, Cientistas chineses e russos foram os primeiros a introduzir a ideia de condensação estocástica na física das nuvens - um tópico que desde então foi amplamente estudado em todo o mundo. Muitos estudos concluíram que a condensação estocástica em um ambiente turbulento contribui para o alargamento espectral, enquanto efeitos opostos foram encontrados em outros. Em contraste, há um maior consenso de que as flutuações turbulentas desempenham papéis significativos no processo de colisão-coalescência.

Além de flutuações turbulentas, turbulência também causa arrastamento de ar seco para as nuvens, e a mistura de arrastamento afeta a microfísica da nuvem. Vários tipos de mecanismos de mistura de arrastamento turbulento são revisados ​​no artigo, como mistura de arrastamento homogênea / não homogênea, mistura de arrastamento do tipo entidade, e mistura de circulação vertical. O mecanismo mais estudado é a mistura homogênea / não homogênea.

"Interessantemente, flutuações turbulentas e mistura de arrastamento foram estudadas principalmente separadamente, até que uma teoria de sistemas foi desenvolvida na década de 1990, "diz o Prof. Lu. Esta teoria fornece uma estrutura teórica para explicar as formas das distribuições de tamanho de gotículas de nuvem. Ela prevê que a distribuição de tamanho mais provável é a distribuição Weibull, que se aproxima da distribuição delta - a distribuição menos provável - se as flutuações turbulentas diminuírem.