Non importa dove vivi, la pioggia sembra cadere più spesso in certe ore del giorno, se si vede nel temporale pomeridiano quotidiano o in un tipico acquazzone notturno. Infatti, statisticamente, le precipitazioni medie a lungo termine tendono a raggrupparsi in determinati momenti del ciclo di 24 ore, ma quel lasso di tempo varia a seconda della posizione. Un team di scienziati guidato dal ricercatore post-dottorato Takatoshi Sakazaki presso l'International Pacific Research Center (IPRC) di UH Mānoa ha analizzato osservazioni satellitari e simulazioni di modelli computerizzati della variazione delle precipitazioni tropicali durante il giorno nel tentativo di determinare la causa principale dei modelli temporali. I loro risultati, pubblicato di recente in Lettere di ricerca geofisica , mostrano che la distribuzione giornaliera delle precipitazioni tropicali è significativamente modellata dal riscaldamento dell'alta atmosfera.

Gli ambienti continentali spesso ricevono il picco di precipitazioni nel tardo pomeriggio, dopo che la luce del sole ha riscaldato la superficie terrestre per tutto il giorno. Al contrario, in ambienti oceanici tropicali, le precipitazioni massime si hanno nella tarda notte/primo mattino. Infatti, un esame dettagliato dei modelli tropicali osservati rivela che le precipitazioni spesso si raggruppano in due picchi irregolari, separati da circa 12 ore, un modello che ricorda le familiari altezze delle maree oceaniche due volte al giorno (Fig. 1, curva "osservata").

Infatti, l'atmosfera sperimenta anche una sorta di marea quotidiana. È stato a lungo riconosciuto che un'onda di pressione su scala globale passa attraverso l'alta atmosfera, forzata dal ciclo giornaliero della luce solare che riscalda lo strato di ozono e si propaga verso la superficie terrestre. Ai tropici, questa onda può essere vista nelle fluttuazioni giornaliere della pressione barometrica, che raggiungono il picco verso le 10:00 e le 22:00.

Sakazaki e il suo team hanno ipotizzato che anche i modelli di pioggia tropicale siano intimamente legati a questa onda atmosferica guidata dal sole. Modellando i modelli di pioggia sia con che senza la forzatura del riscaldamento atmosferico superiore, sono stati in grado di dimostrare che il doppio picco di abbondanza di precipitazioni in molte località tropicali è rappresentato solo se si include l'onda atmosferica di 12 ore (Fig. 1, curva rossa).

"È entusiasmante scoprire che le precipitazioni hanno "impronte" distinte del riscaldamento dell'ozono stratosferico, che accade molto al di sopra di noi, " ha detto Sakazaki. "Il tempo al suolo può essere influenzato da uno strato dell'atmosfera molto più alto di quanto si pensasse in precedenza".

Kevin Hamilton, collaboratore di questo progetto e Direttore IPRC in pensione, notato, "Comprendere l'auto-organizzazione della pioggia per periodi da ore a giorni, e su grandi distanze, è fondamentale per migliorare le previsioni del nostro tempo quotidiano ai tropici." Inoltre, ha sottolineato che questo forte legame tra i modelli di pioggia e le maree atmosferiche fornisce una caratteristica unica la cui presenza, o assenza, può essere utilizzato per valutare l'accuratezza della previsione del modello di pioggia nei modelli atmosferici.