In nave e in aereo, I ricercatori del Dipartimento di Scienze Atmosferiche si sono avventurati nel luogo più tempestoso della Terra, l'Oceano Meridionale, raccogliere nuvole, dati di aerosol e precipitazioni per un progetto chiamato SOCRATES. Conoscenza acquisita durante le nuvole dell'Oceano Australe, Radiazione, Si prevede che lo studio sperimentale sul trasporto di aerosol migliorerà le capacità di modellazione e previsione meteorologica e climatica in tutto il mondo.

Raccolta dati

Studentessa laureata Kathryn Moore, di stanza a bordo della nave da ricerca RV Investigator, dati e campioni raccolti per documentare la nucleazione del ghiaccio primario e la sua influenza sulla fase nuvolosa. La nucleazione primaria del ghiaccio è la formazione dei primi cristalli di ghiaccio in una nuvola, che di solito si verifica su particelle di aerosol atmosferico note come particelle nucleanti di ghiaccio. La fase cloud è lo stato del cloud, liquido o ghiaccio.

"Il progetto SOCRATES è stato progettato per raccogliere campioni e osservazioni per fornire nuovi set di dati e parametrizzazioni con cui testare e migliorare i modelli meteorologici e climatici, "Ha spiegato Moore.

La raccolta pratica dei dati era necessaria per far progredire la comprensione della formazione delle nubi nell'Oceano Antartico perché l'attuale valutazione si basa quasi interamente su osservazioni satellitari. Questa lacuna nella conoscenza porta a modelli climatici imprecisi.

"L'Oceano Antartico è una delle regioni più remote della Terra, lontano da sorgenti di aerosol antropogeniche e terrestri, e quindi è un luogo ideale per studiare gli aerosol naturali e le loro interazioni con le nuvole e le radiazioni, " ha detto Moore.

Una campagna multinazionale

Il team di scienziati della CSU aveva strumenti a bordo sia del RV Investigator, una nave da ricerca dell'Australian Marine National Facility, e HIAPER, o la piattaforma aerotrasportata strumentata ad alte prestazioni per la ricerca ambientale. HIAPER è un jet Gulfstream V altamente modificato di proprietà della National Science Foundation e gestito dal National Center for Atmospheric Research di Boulder (NCAR). Il progetto è una collaborazione tra università statunitensi e scienziati australiani, con la parte statunitense finanziata dalla NSF e supportata dalla NCAR.

"È stata davvero una campagna multinazionale, " ha affermato il ricercatore senior Paul DeMott, che ha guidato il gruppo dalla CSU. "Il ruolo del nostro team era quello di raccogliere dati che in definitiva aiutano a spiegare gli errori nelle previsioni del modello climatico globale della radiazione solare che raggiunge la superficie dell'oceano".

risultati

Le particelle nucleanti di ghiaccio sono sospese nell'atmosfera e forniscono la base per il metodo più comune di formazione del ghiaccio nell'atmosfera. Sebbene le particelle nucleanti di ghiaccio siano molto rare, hanno un forte controllo sulle fasi liquide o ghiacciate di una nuvola. Una volta che una nuvola si è ghiacciata, o trasformato da prevalentemente liquido in ghiaccio, le sue proprietà riflettenti e l'effetto radiativo cambiano in modo significativo, e può cominciare a precipitare come neve o ghiaccio, piuttosto che solo pioggia.

DeMott ha condiviso i compiti di scienziato di volo con la recente laureata alla CSU Christina McCluskey, ora un borsista post-dottorato NCAR Advanced Study Program. DeMott e McCluskey hanno utilizzato due metodi per valutare le concentrazioni di particelle nucleanti di ghiaccio e un rilevatore di bioaerosol mentre sorvolavano l'Oceano Antartico, proprio mentre Moore stava raccogliendo campioni simili usando gli stessi metodi a livello del mare, insieme a campioni di acqua.

"Come previsto, le concentrazioni di particelle nucleanti di ghiaccio sull'Oceano Antartico erano tra le più basse sulla Terra, sia nello strato limite marino in superficie che più in alto nella troposfera, " ha detto Moore.

Ancora, il numero straordinariamente basso delle particelle nell'aria era alquanto sorprendente per DeMott, come altre scoperte.

"Le nuvole erano anche più multistrato di quanto ci aspettassimo, e questo ha implicazioni per il trasferimento radiativo e il rilevamento satellitare, " ha detto DeMott.

Data l'ampia portata della spedizione e la grande quantità di analisi ancora da eseguire, scoperte e conclusioni definitive sono ancora all'orizzonte. Però, secondo DeMott, il progetto SOCRATES è già stato un successo.

"Abbiamo eseguito la caratterizzazione più completa delle nuvole e degli aerosol dell'Oceano Australe mai effettuata, i nostri set di dati sono ricchi, e saremo in grado di rispondere alle nostre principali ipotesi".