Novo estudo climático mostra que a cobertura de nuvens é mais fácil de afetar do que se pensava anteriormente
Crédito:Pixabay/CC0 Domínio Público Uma nova análise de medições de nuvens fora da costa da Califórnia, combinada com medições globais de satélite, revela que mesmo partículas de aerossol tão pequenas como 25-30 nanómetros podem contribuir para a formação de nuvens. Assim, o impacto climático dos pequenos aerossóis pode estar subestimado.
As nuvens estão entre as entidades menos compreendidas no sistema climático e a maior fonte de incerteza na previsão de alterações climáticas futuras. Para descrever nuvens, você precisa entender os sistemas climáticos na escala de centenas de quilômetros e a microfísica até a escala das moléculas.
O novo estudo lança uma nova luz sobre o que acontece à escala molecular, concentrando-se nos núcleos de condensação de nuvens em nuvens estratos marinhas – nuvens de baixo nível, em camadas horizontais. O estudo, "Supersaturação e tamanho crítico dos núcleos de condensação de nuvens em nuvens estratos marinhas", foi publicado em Geophysical Research Letters .
É bem sabido que a formação de nuvens depende de duas condições básicas:1) A atmosfera está supersaturada com água, o que significa que há tanta água no ar que pode se tornar líquida, e 2) Uma partícula-semente chamada núcleo de condensação de nuvem é presente, onde a água pode condensar.
Essas sementes devem ser maiores que um tamanho crítico para que a água se condense e forme gotas, e é comumente assumido que o tamanho crítico é de cerca de 60 nanômetros ou maior.
Concentração de gotículas de nuvens líquidas com base em observações do espectrorradiômetro de imagem de resolução moderada da espessura óptica e do caminho da água líquida calculadas durante o período 2003.1.3–2021.12.31. Crédito:Cartas de Pesquisa Geofísica (2024). DOI:10.1029/2024GL108140
Cientistas da Universidade Técnica da Dinamarca, da Universidade de Copenhaga e da Universidade Hebraica de Jerusalém investigaram este tamanho crítico de minúsculas partículas de aerossol, ou proto-sementes. Acontece que um tamanho de 25 a 30 pode ser suficiente para que se transformem em núcleos de condensação de nuvens.
"Como as proto-sementes podem ser muito menores do que se pensava anteriormente, a formação de nuvens é mais sensível às mudanças nos aerossóis do que se pensava anteriormente, especialmente em áreas imaculadas onde as nuvens estratos marinhas são dominantes", diz Henrik Svensmark, pesquisador sênior da DTU Space e líder autor do artigo.
Devido a uma maior supersaturação de água dentro das nuvens, aerossóis menores são ativados em gotículas de nuvens. Em termos simples, quanto mais água houver, mais fácil ela poderá condensar e menor será a semente.
A base do estudo foram medições de nuvens estratos marinhas realizadas em 2014 por pesquisadores de Nevada. Estas medições revelam uma relação entre a quantidade de gotas de nuvens e a supersaturação de água na atmosfera. As medições, combinadas com medições globais de satélite do instrumento MODIS, permitiram aos cientistas calcular a quantidade de queda de nuvens, a partir da qual pode ser encontrado um mapa global de supersaturação.
Aqui está a surpresa:a supersaturação é geralmente maior do que se supunha anteriormente. Como a supersaturação determina o tamanho crítico da semente, mesmo sementes minúsculas podem servir como núcleos de condensação de nuvens. Em vez de aerossóis crescerem até 60 nm ou mais, um tamanho de 25–30 nm é suficiente.
“Não parece muito, mas as implicações podem ser grandes”, diz Henrik Svensmark.
"Cerca de metade de todos os núcleos de condensação de nuvens são formados por dezenas de milhares de moléculas que se aglomeram uma a uma, formando uma partícula de aerossol. Isso leva tempo; quanto mais demorar, maior será o risco de se perder.
"Os modelos atuais mostram que, devido ao tempo de crescimento, a maioria dos pequenos aerossóis são perdidos antes de atingirem o tamanho crítico e, portanto, a formação de nuvens é bastante insensível a mudanças na produção de pequenos aerossóis. Nossos resultados mudam esse entendimento como aerossóis deve crescer muito menos, o que é importante para modelar nuvens e previsões climáticas."
