O aumento do vapor de água na atmosfera da Terra devido às atividades humanas está tornando as nuvens cintilantes de grande altitude mais visíveis, um novo estudo encontra. Os resultados sugerem que essas nuvens estranhas, mas cada vez mais comuns, vistas apenas nas noites de verão, são um indicador de mudanças climáticas causadas pelo homem, de acordo com os autores do estudo.

Noctilucente, ou brilhando à noite, nuvens são as nuvens mais altas da atmosfera da Terra. Eles se formam na atmosfera intermediária, ou mesosfera, cerca de 80 quilômetros (50 milhas) acima da superfície da Terra. As nuvens se formam quando o vapor d'água congela em torno de partículas de poeira dos meteoros que chegam. Veja um vídeo sobre nuvens noctilucentes aqui.

Os humanos observaram nuvens noctilucentes pela primeira vez em 1885, após a erupção do vulcão Krakatoa, na Indonésia, expeliu grandes quantidades de vapor de água no ar. Avistamentos de nuvens se tornaram mais comuns durante o século 20, e na década de 1990 os cientistas começaram a se perguntar se as mudanças climáticas os estavam tornando mais visíveis.

Em um novo estudo, os pesquisadores usaram observações de satélite e modelos climáticos para simular como os efeitos do aumento dos gases de efeito estufa da queima de combustíveis fósseis contribuíram para a formação de nuvens noctilucentes nos últimos 150 anos. A extração e queima de combustíveis fósseis fornecem dióxido de carbono, metano e vapor de água na atmosfera, todos os quais são gases de efeito estufa.

Os resultados do estudo sugerem que as emissões de metano aumentaram as concentrações de vapor de água na mesosfera em cerca de 40 por cento desde o final de 1800, que mais que dobrou a quantidade de gelo que se forma na mesosfera. Eles concluem que as atividades humanas são a principal razão pela qual as nuvens noctilucentes são significativamente mais visíveis agora do que há 150 anos.

"Especulamos que as nuvens sempre estiveram lá, mas a chance de ver um era muito, muito pobre, em tempos históricos, "disse Franz-Josef Lübken, um cientista atmosférico do Instituto Leibniz de Física Atmosférica em Kühlungsborn, Alemanha e principal autor do novo estudo em Cartas de pesquisa geofísica , um jornal da American Geophysical Union.

Os resultados sugerem que nuvens noctilucentes são um sinal de que as mudanças climáticas causadas pelo homem estão afetando a atmosfera média, de acordo com os autores. Seja mais espesso, nuvens noctilucentes mais visíveis podem influenciar o próprio clima da Terra é o assunto de pesquisas futuras, Lübken disse.

"Nossas emissões de metano estão impactando a atmosfera além de apenas mudanças de temperatura e composição química, "disse Ilissa Seroka, um cientista atmosférico do Fundo de Defesa Ambiental em Washington, D.C. que não estava conectado ao novo estudo. "Agora detectamos uma resposta distinta nas nuvens."

Estudo da formação de nuvens ao longo do tempo

As condições devem ser adequadas para que as nuvens noctilucentes sejam visíveis. As nuvens só podem se formar em latitudes médias a altas no verão, quando as temperaturas mesosféricas são frias o suficiente para a formação de cristais de gelo. E eles só são visíveis ao amanhecer e ao anoitecer, quando o Sol os ilumina abaixo do horizonte.

Os humanos injetaram grandes quantidades de gases de efeito estufa na atmosfera pela queima de combustíveis fósseis desde o início do período industrial, há 150 anos. Os pesquisadores se perguntam qual o efeito, caso existam, isso teve na atmosfera média e a formação de nuvens noctilucentes.

No novo estudo, Lübken e colegas realizaram simulações de computador para modelar a atmosfera do hemisfério norte e as nuvens noctilucentes de 1871 a 2008. Eles queriam simular os efeitos do aumento dos gases de efeito estufa, incluindo vapor de água, na formação de nuvens noctilucentes durante este período de tempo.

Os pesquisadores descobriram que a presença de nuvens noctilucentes varia de ano para ano e até mesmo de década para década, dependendo das condições atmosféricas e do ciclo solar. Mas durante todo o período de estudo, as nuvens tornaram-se significativamente mais visíveis.

As razões para este aumento de visibilidade foram surpreendentes, de acordo com Lübken. O dióxido de carbono aquece a superfície da Terra e a parte inferior da atmosfera, mas na verdade resfria a atmosfera intermediária onde as nuvens noctilucentes se formam. Em teoria, esse efeito de resfriamento deve fazer com que as nuvens noctilucentes se formem mais prontamente.

Mas os resultados do estudo mostraram que o aumento das concentrações de dióxido de carbono desde o final de 1800 não tornou as nuvens noctilucentes mais visíveis. Parece contra-intuitivo, mas quando a atmosfera do meio fica mais fria, mais partículas de gelo se formam, mas são menores e, portanto, mais difíceis de ver, Lübken explicou.

"Manter o vapor de água constante e torná-lo mais frio significa que veríamos menos partículas de gelo, " ele disse.

Pelo contrário, o estudo descobriu que mais vapor de água na atmosfera intermediária está tornando os cristais de gelo maiores e as nuvens noctilucentes mais visíveis. O vapor de água na atmosfera média vem de duas fontes:o vapor de água da superfície da Terra que é transportado para cima, e metano, um potente gás de efeito estufa que produz vapor d'água por meio de reações químicas na atmosfera intermediária.

O estudo descobriu que o aumento do metano atmosférico desde o final de 1800 aumentou significativamente a quantidade de vapor de água na atmosfera intermediária. Isso mais que dobrou a quantidade de gelo mesosférico presente nas latitudes médias de 1871 a 2008, de acordo com o estudo.

Pessoas que vivem em latitudes médias a altas agora têm uma boa chance de ver nuvens noctilucentes várias vezes a cada verão, Lübken disse. No século 19, eles provavelmente eram visíveis apenas uma vez a cada várias décadas ou mais, ele disse.

"O resultado foi bastante surpreendente que, sim, nessas escalas de tempo de 100 anos, esperaríamos ver uma grande mudança na visibilidade das nuvens, "Lübken disse.