p As nuvens são uma grande fonte de incerteza nas simulações de computador usadas para estudar os sistemas terrestres. Para reduzir essa incerteza, pesquisadores estudam a formação de gelo nas nuvens. Esta formação influencia as taxas de precipitação, movimentos de nuvem em grande escala, e propriedades ópticas da nuvem. Esta pesquisa ajuda a resolver um mistério antigo. Por mais de 50 anos, os cientistas queriam saber por que as gotículas de água congelam em uma temperatura mais alta quando são impactadas por uma partícula. É a pressão do impacto, de acordo com novas observações. Um novo estudo sugere que o ponto de congelamento mais quente se deve às mudanças de pressão resultantes do contato. p Na maioria dos modelos preditivos de formação e crescimento de nuvens, a temperatura é a variável mais importante, seguido pelas propriedades do material das partículas atmosféricas, para determinar se uma nuvem é ou não composta de gotículas de água ou cristais de gelo. Esses novos resultados implicam que também pode ser importante considerar as colisões, ou propriedades dinâmicas, que influenciam a superfície da água.

p Na atmosfera, gotículas de água líquida são freqüentemente encontradas em temperaturas abaixo do ponto de congelamento da água (0 graus Celsius) até temperaturas tão frias quanto cerca de menos 40 graus Celsius. Essas gotículas de líquido frio são chamadas de "super-resfriadas". Gotas super-resfriadas podem congelar em cristais de gelo na presença de uma classe de pequenas partículas conhecidas como partículas de nucleação de gelo. Entender quais partículas atuam como partículas de nucleação de gelo sob quais circunstâncias e em quais temperaturas é uma área de pesquisa ativa porque a formação de gelo nas nuvens influencia a taxa de precipitação, movimentos de nuvem em grande escala, e propriedades ópticas da nuvem. Grande parte da formação de gelo na atmosfera é resultado da catálise por partículas de nucleação de gelo, e os muitos tipos diferentes de materiais de nucleação de gelo são geralmente caracterizados pela temperatura na qual eles desencadeiam o congelamento. Um mistério de longa data é a observação de que as gotas de água super-resfriadas congelam a uma temperatura mais alta quando uma partícula de nucleação de gelo atinge a superfície da água, em comparação com a mesma partícula sendo imersa na gota. Os pesquisadores realizaram experimentos de laboratório onde mantiveram a temperatura da gota constante e agitaram gotas de água pura e gotas contaminadas com uma pequena quantidade de óleo em duas superfícies diferentes. As gotas foram agitadas mecanicamente usando um alto-falante controlado por frequência e fotografadas com uma câmera de alta velocidade. Com esta abordagem, cientistas detectaram se o congelamento ocorreu e, em caso afirmativo, quando e onde nas gotas. Estes resultados experimentais mostram que a nucleação de gelo iniciada por agitação mecânica está fortemente relacionada com a linha de contato trifásica distorcida e móvel, sugerindo perturbações de pressão como uma causa.