Il clima globale è un fenomeno estremamente complesso, e i ricercatori stanno facendo progressi minuziosi nello sviluppo di modelli sempre più accurati. Ora, un gruppo internazionale che comprende ricercatori dell'Advanced Institute for Computational Science (AICS) in Giappone, utilizzando il potente computer K, hanno per la prima volta calcolato accuratamente gli effetti degli aerosol sulle nuvole in un modello climatico.

Gli aerosol svolgono un ruolo chiave nella formazione delle nuvole, poiché forniscono i "semi" - chiamati nuclei di condensazione delle nuvole - che consentono alle nuvole di formarsi e influenzano il loro ciclo di vita. L'acqua nell'aria si condensa sulle minuscole particelle, e gradualmente crescono in goccioline e infine in gocce di pioggia che precipitano. L'azione degli aerosol è un elemento importante della ricerca sui cambiamenti climatici, in quanto contrastano parzialmente l'azione di riscaldamento dei gas serra.

In precedenza si credeva che l'aumento della densità di aerosol avrebbe portato sempre a più nuvole, ma recenti osservazioni satellitari hanno mostrato che questo non è necessariamente vero. Si è ormai capito che, a causa delle differenze di temperatura tra gli strati superiori e inferiori delle nuvole, c'è un delicato equilibrio di evaporazione e condensazione, con aerosol nelle parti inferiori delle nuvole che promuovono la formazione di nubi, ma quelli nelle parti superiori che lasciano evaporare l'acqua.

In precedenza, i modelli climatici non sono stati in grado di modellare la risposta di questi microprocessi all'interno delle nuvole alla variazione dell'aerosol, ma usando il computer K, il gruppo guidato da RIKEN ha combinato un modello che simula l'intero clima globale in un anno, con una risoluzione orizzontale di soli 14 chilometri, con una simulazione di come si comportano gli aerosol all'interno delle nuvole. A differenza dei modelli convenzionali, che mostrano un aumento uniforme delle nubi sulla terra quando c'è un aumento degli aerosol, il modello ad alta risoluzione, che tiene conto dei processi verticali all'interno delle nuvole, ha accuratamente rappresentato come grandi aree subiscono un calo della copertura nuvolosa.

Secondo Yosuke Sato del team di ricerca sulla scienza del clima computazionale presso RIKEN AICS e l'Università di Nagoya, "È stato molto gratificante vedere che potevamo usare un potente supercomputer per modellare accuratamente la microfisica delle nuvole, fornendo un quadro più accurato di come le nuvole e gli aerosol si comportano nel mondo reale. Nel futuro, speriamo di utilizzare computer ancora più potenti per consentire ai modelli climatici di avere più certezza nella previsione del clima".

Il lavoro, che è stato pubblicato in Comunicazioni sulla natura , è stato fatto da scienziati dell'AICS in collaborazione con ricercatori dell'Università di Nagoya, Istituto Nazionale di Studi Ambientali, Università di Kyushu, l'Università di Tokyo, e la Japan Aerospace Exploration Agency.