Quando as nuvens encontram o céu limpo, as gotículas das nuvens evaporam à medida que se misturam com o ar seco. Um novo estudo envolvendo investigadores da Universidade de Gotemburgo conseguiu captar o que acontece num modelo. Em última análise, isso poderia levar a uma modelagem climática mais precisa no futuro.



As nuvens no céu têm um impacto significativo no nosso clima. Eles não apenas produzem precipitação e fornecem sombra do sol, mas também atuam como grandes refletores que impedem a radiação de calor da Terra – comumente conhecido como efeito estufa.

“Embora as nuvens sejam estudadas há muito tempo, são uma das maiores fontes de incerteza nos modelos climáticos”, explica Bernhard Mehlig, professor de Sistemas Complexos na Universidade de Gotemburgo. "Isso ocorre porque existem muitos fatores que determinam como as nuvens afetam a radiação. E a turbulência na atmosfera significa que tudo está em constante movimento. Isso torna as coisas ainda mais complicadas."

Foco na borda da nuvem

Um artigo em Cartas de Revisão Física apresenta um novo modelo estatístico que descreve como o número de gotículas de água, seus tamanhos e o vapor d'água interagem na borda turbulenta da nuvem. A distribuição das gotículas de água é importante porque afeta a forma como as nuvens refletem a radiação.

“O modelo descreve como as gotículas encolhem e crescem na borda da nuvem quando a turbulência se mistura com o ar mais seco”, acrescenta Johan Fries, ex-aluno de doutorado em física e coautor do estudo.

Os pesquisadores identificaram os parâmetros mais importantes e construíram seu modelo de acordo. Resumidamente, o modelo leva em consideração as leis da termodinâmica e o movimento turbulento das gotículas. O modelo corresponde bem às simulações numéricas computacionais anteriores e explica seus resultados.

A importância da evaporação

“Mas ainda estamos muito longe da linha de chegada”, continua o professor Mehlig. "Nosso modelo é atualmente capaz de descrever o que está acontecendo em um metro cúbico de nuvem. Digamos que há quinze anos era apenas um centímetro cúbico, então estamos fazendo progressos."

Quando os decisores políticos discutem as alterações climáticas, é atribuída grande importância aos modelos climáticos do IPCC. No entanto, de acordo com o IPCC, as propriedades microfísicas das nuvens estão entre os factores menos compreendidos na ciência climática.

"Além disso, a evaporação das gotículas é um processo importante, não apenas no contexto das nuvens atmosféricas, mas também no campo da medicina infecciosa. Pequenas gotículas produzidas quando espirramos podem conter partículas virais. Se essas gotículas evaporarem, o vírus partículas podem permanecer no ar e infectar outras pessoas."

O professor Mehlig também foi coautor de outro estudo que descreve como as partículas sólidas, como os cristais de gelo, se movem dentro das nuvens.

"Os cristais de gelo e as gotículas de água afetam-se mutuamente. Mas ainda não sabemos como."

Mais informações: J. Fries et al, Flutuações de supersaturação lagrangiana na borda da nuvem, Cartas de revisão física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.254201
Informações do diário: Cartas de revisão física

Fornecido pela Universidade de Gotemburgo