Le nuvole nottilucenti si formano solo in estate e sono visibili solo all'alba e al tramonto. Una nuova ricerca suggerisce che stanno diventando più visibili e si stanno formando più frequentemente a causa dei cambiamenti climatici. Credito:NASA.
L'aumento del vapore acqueo nell'atmosfera terrestre dovuto alle attività umane sta rendendo più visibili le luccicanti nuvole d'alta quota, trova un nuovo studio. I risultati suggeriscono che queste nuvole strane ma sempre più comuni viste solo nelle notti estive sono un indicatore del cambiamento climatico causato dall'uomo, secondo gli autori dello studio.
Nottilucente, o splendente di notte, le nuvole sono le nuvole più alte nell'atmosfera terrestre. Si formano nell'atmosfera centrale, o mesosfera, a circa 80 chilometri (50 miglia) sopra la superficie terrestre. Le nuvole si formano quando il vapore acqueo si congela attorno ai granelli di polvere delle meteore in arrivo. Guarda un video sulle nuvole nottilucenti qui.
Gli esseri umani hanno osservato per la prima volta le nuvole nottilucenti nel 1885, dopo l'eruzione del vulcano Krakatoa in Indonesia ha vomitato enormi quantità di vapore acqueo nell'aria. Gli avvistamenti delle nuvole sono diventati più comuni durante il XX secolo, e negli anni '90 gli scienziati hanno iniziato a chiedersi se il cambiamento climatico li stesse rendendo più visibili.
In un nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato osservazioni satellitari e modelli climatici per simulare come gli effetti dell'aumento dei gas serra derivanti dalla combustione di combustibili fossili abbiano contribuito alla formazione di nubi nottilucenti negli ultimi 150 anni. L'estrazione e la combustione di combustibili fossili fornisce anidride carbonica, metano e vapore acqueo nell'atmosfera, che sono tutti gas serra.
I risultati dello studio suggeriscono che le emissioni di metano hanno aumentato le concentrazioni di vapore acqueo nella mesosfera di circa il 40% dalla fine del 1800, che ha più che raddoppiato la quantità di ghiaccio che si forma nella mesosfera. Concludono che le attività umane sono la ragione principale per cui le nuvole nottilucenti sono significativamente più visibili ora di quanto non fossero 150 anni fa.
"Ipotizziamo che le nuvole siano sempre state lì, ma la possibilità di vederne uno era molto, molto povero, in tempi storici, " disse Franz-Josef Lübken, uno scienziato atmosferico presso l'Istituto Leibniz di fisica dell'atmosfera a Kühlungsborn, Germania e autore principale del nuovo studio in Lettere di ricerca geofisica , una rivista dell'American Geophysical Union.
I risultati suggeriscono che le nuvole nottilucenti sono un segno che il cambiamento climatico causato dall'uomo sta influenzando l'atmosfera centrale, secondo gli autori. Che sia più spesso, nubi nottilucenti più visibili potrebbero influenzare il clima stesso della Terra è oggetto di ricerche future, ha detto Lubken.
"Le nostre emissioni di metano stanno influenzando l'atmosfera oltre al semplice cambiamento di temperatura e composizione chimica, " disse Ilissa Seroka, uno scienziato atmosferico presso l'Environmental Defense Fund di Washington, D.C. che non era collegato al nuovo studio. "Ora rileviamo una risposta distinta nelle nuvole".
Studiare la formazione delle nuvole nel tempo
Le condizioni devono essere giuste perché le nuvole nottilucenti siano visibili. Le nuvole possono formarsi solo a latitudini medio-alte in estate, quando le temperature mesosferiche sono abbastanza fredde da consentire la formazione di cristalli di ghiaccio. E sono visibili solo all'alba e al tramonto, quando il Sole li illumina da sotto l'orizzonte.
Gli esseri umani hanno iniettato enormi quantità di gas serra nell'atmosfera bruciando combustibili fossili dall'inizio del periodo industriale 150 anni fa. I ricercatori si sono chiesti quale effetto, se del caso, questo ha avuto sulla media atmosfera e la formazione di nubi nottilucenti.
Nel nuovo studio, Lübken e colleghi hanno eseguito simulazioni al computer per modellare l'atmosfera dell'emisfero settentrionale e le nuvole nottilucenti dal 1871 al 2008. Volevano simulare gli effetti dell'aumento dei gas serra, compreso il vapore acqueo, sulla formazione di nubi nottilucenti in questo periodo di tempo.
I ricercatori hanno scoperto che la presenza di nubi nottilucenti oscilla di anno in anno e anche di decennio in decennio, a seconda delle condizioni atmosferiche e del ciclo solare. Ma durante l'intero periodo di studio, le nuvole sono diventate significativamente più visibili.
Le ragioni di questa maggiore visibilità erano sorprendenti, secondo Lubken. L'anidride carbonica riscalda la superficie terrestre e la parte inferiore dell'atmosfera, ma in realtà raffredda l'atmosfera centrale dove si formano le nuvole nottilucenti. In teoria, questo effetto di raffreddamento dovrebbe far sì che le nuvole nottilucenti si formino più facilmente.
Questo diagramma mostra i principali strati dell'atmosfera terrestre. Nubi nottilucenti si formano nella mesosfera, in alto sopra dove si formano le normali nuvole meteorologiche. Credito:Randy Russel/UCAR.
Ma i risultati dello studio hanno mostrato che l'aumento delle concentrazioni di anidride carbonica dalla fine del 1800 non ha reso più visibili le nuvole nottilucenti. Sembra controintuitivo, ma quando l'atmosfera di mezzo diventa più fredda, si formano più particelle di ghiaccio ma sono più piccole e quindi più difficili da vedere, Lubken ha spiegato.
"Mantenere costante il vapore acqueo e renderlo solo più freddo significa che vedremmo meno particelle di ghiaccio, " Egli ha detto.
Anzi, lo studio ha scoperto che più vapore acqueo nell'atmosfera centrale sta rendendo i cristalli di ghiaccio più grandi e le nuvole nottilucenti più visibili. Il vapore acqueo nell'atmosfera centrale proviene da due fonti:vapore acqueo dalla superficie terrestre che viene trasportato verso l'alto, e metano, un potente gas serra che produce vapore acqueo attraverso reazioni chimiche nell'atmosfera centrale.
Lo studio ha rilevato che l'aumento del metano atmosferico dalla fine del 1800 ha aumentato significativamente la quantità di vapore acqueo nell'atmosfera centrale. Questo ha più che raddoppiato la quantità di ghiaccio mesosferico presente alle medie latitudini dal 1871 al 2008, secondo lo studio.
Le persone che vivono a latitudini medio-alte ora hanno buone possibilità di vedere nuvole nottilucenti più volte ogni estate, ha detto Lubken. Nel 19 ° secolo, erano probabilmente visibili solo una volta ogni diversi decenni circa, Egli ha detto.
"Il risultato è stato piuttosto sorprendente che, sì, su queste scale temporali di 100 anni, ci aspetteremmo di vedere un grande cambiamento nella visibilità delle nuvole, "Ha detto Lubken.
