Tutte le gocce di liquido delle nuvole e i cristalli di ghiaccio hanno origine da piccole particelle chiamate aerosol. Perciò, le nuvole possono essere sensibili – o suscettibili – alle variazioni delle particelle nello spazio e nel tempo che influenzano le caratteristiche delle nuvole come la loro estensione, tutta la vita, riflettività, e precipitazioni. Le stime dei modelli computerizzati della suscettibilità delle nuvole agli aerosol spesso non sono d'accordo con le stime della suscettibilità dei satelliti e indicano che le nuvole modello sono più suscettibili delle nuvole reali.
Per studiare le differenze tra le stime del modello e quelle satellitari della suscettibilità delle nuvole agli aerosol, scienziati del Pacific Northwest National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti hanno condotto uno studio utilizzando simulatori satellitari, che imitano in un modello la procedura e il contenuto informativo che gli strumenti satellitari utilizzano per visualizzare nuvole e aerosol dallo spazio.
Sebbene i modelli abbiano ancora punti deboli facilmente identificabili nel rappresentare i processi critici che influenzano la suscettibilità, il team ha scoperto che molte discrepanze tra i modelli e le stime satellitari potrebbero essere spiegate da limitazioni nella procedura e nel contenuto informativo utilizzato nel recupero del satellite, soprattutto in ambienti puliti (a basso contenuto di aerosol).
Questo studio ha identificato i componenti delle comuni procedure di recupero dell'aerosol satellitare che possono contribuire a errori nelle stime satellitari delle suscettibilità. Lo studio ha mostrato che le discrepanze si riducono quando vengono utilizzate procedure simili per esaminare modelli e dati del mondo reale in presenza di rumore e il tipo di informazioni disponibili dai satelliti rispetto a valutazioni che ignoravano i compromessi attualmente utilizzati per stimare la suscettibilità dallo spazio.
Lo studio suggerisce che le attuali stime satellitari non rappresentano un forte vincolo sul comportamento del modello, e che gli approcci convenzionali di confronto modello-satellite che ignorano i compromessi fatti nella produzione di stime satellitari possono portare a incomprensioni scientifiche e guidare gli sforzi di sviluppo del modello nella direzione sbagliata. Il documento suggerisce anche modi in cui è possibile ottenere stime più accurate di suscettibilità e forzatura dagli attuali prodotti lidar che renderanno il confronto più equo e coerente.
Le interazioni tra aerosol e nubi rimangono una grande incertezza nella ricerca sul sistema terrestre. Gli studi che indicano che le stime del modello della suscettibilità delle nuvole agli aerosol spesso superano le stime dei satelliti hanno motivato le riformulazioni del modello per aumentare l'accordo. Questo studio ha mostrato che i modi convenzionali di utilizzare le informazioni satellitari per stimare la suscettibilità delle nuvole agli aerosol possono servire solo come un debole vincolo sui modelli perché la stima è sensibile agli errori nelle procedure di recupero.
Utilizzo di simulatori satellitari per studiare le differenze tra il modello e le stime satellitari delle suscettibilità, i ricercatori hanno scoperto che le procedure satellitari non potevano caratterizzare la suscettibilità in condizioni di basso carico di aerosol, una situazione in cui teoria e modelli suggeriscono che le nuvole sono particolarmente suscettibili. Gli scienziati hanno quantificato i requisiti di osservazione necessari per vincolare i modelli e hanno scoperto che le misurazioni lidar notturne degli aerosol hanno fornito una migliore caratterizzazione di queste tenui condizioni.
Il team di ricerca ha concluso che le incertezze e le limitazioni osservative devono essere prese in considerazione quando si confrontano modelli e osservazioni per comprendere il ruolo degli aerosol nel sistema climatico.
