Quando as nuvens elevam as massas de ar tropicais mais altas na atmosfera, que o ar pode transportar gases que se formam em partículas minúsculas, iniciando um processo que pode acabar iluminando nuvens de nível inferior, de acordo com um estudo liderado pelo CIRES publicado hoje em Natureza . As nuvens alteram o equilíbrio radiativo da Terra, e, finalmente, o clima, dependendo de como eles são brilhantes. E o novo artigo descreve um processo que pode ocorrer em mais de 40 por cento da superfície da Terra, o que pode significar que os modelos climáticos de hoje subestimam o impacto de resfriamento de algumas nuvens.

"Entender como essas partículas se formam e contribuem para as propriedades das nuvens nos trópicos nos ajudará a melhor representar as nuvens em modelos climáticos e melhorar esses modelos, "disse Christina Williamson, um cientista do CIRES que trabalha na Divisão de Ciências Químicas da NOAA e o autor principal do artigo.

A equipe de pesquisa mapeou como essas partículas se formam usando medições de um dos maiores e mais longos estudos aerotransportados da atmosfera, uma campanha de campo que abrangeu o Ártico até a Antártica durante um período de três anos.

Williamson e seus colegas, da CIRES, CU Boulder, NOAA e outras instituições, incluindo o cientista do CIRES Jose Jimenez, fez medições globais de partículas de aerossol como parte da missão de tomografia atmosférica da NASA, ou ATom. Durante ATom, uma aeronave NASA DC-8 totalmente equipada voou quatro implantações pólo a pólo - cada uma consistindo em muitos voos ao longo de um período de 26 dias - sobre os oceanos Pacífico e Atlântico em cada temporada. O avião voou próximo ao nível do mar a uma altitude de cerca de 12 km, medindo continuamente os gases de efeito estufa, outros gases residuais e aerossóis.

"ATom é um laboratório de química voadora, "Williamson disse." Nossos instrumentos nos permitiram caracterizar as partículas de aerossol e sua distribuição na atmosfera. "Os pesquisadores descobriram que os gases transportados a grandes altitudes pelas profundezas, nuvens convectivas nos trópicos formaram um grande número de partículas de aerossol muito pequenas, um processo denominado conversão de gás em partículas.

Fora das nuvens, o ar desceu em direção à superfície e essas partículas cresceram à medida que os gases se condensaram em algumas partículas e outras aderiram para formar menos, partículas maiores. Eventualmente, algumas das partículas tornaram-se grandes o suficiente para influenciar as propriedades das nuvens na baixa troposfera.

Em seu estudo, os pesquisadores mostraram que essas partículas iluminaram as nuvens nos trópicos. "Isso é importante, pois as nuvens mais brilhantes refletem mais energia do sol de volta ao espaço, "Williamson disse.

A equipe observou a formação de partículas nos trópicos, nos oceanos Pacífico e Atlântico, e seus modelos sugerem uma banda em escala global de nova formação de partículas cobrindo cerca de 40 por cento da superfície da Terra.

Em locais com ar mais limpo, onde existem menos partículas de outras fontes, o efeito da formação de partículas de aerossol nas nuvens é maior. "E medimos de forma mais remota, locais mais limpos durante a campanha de campo ATom, "Williamson disse.

Exatamente como os aerossóis e as nuvens afetam a radiação é uma grande fonte de incerteza nos modelos climáticos. “Queremos representar adequadamente as nuvens nos modelos climáticos, "disse Williamson." Observações como as deste estudo nos ajudarão a restringir melhor os aerossóis e nuvens em nossos modelos e podem direcionar melhorias no modelo. "