Un nuovo studio condotto dalla NASA aiuta a rispondere a domande vecchie di decenni sul ruolo del fumo e dell'inquinamento atmosferico causato dall'uomo su nuvole e precipitazioni. Guardando nello specifico le nuvole convettive profonde, nuvole alte come nuvole temporalesche, formata dall'aumento dell'aria calda:lo studio mostra che l'aria fumosa rende più difficile la crescita di queste nuvole. Inquinamento, d'altra parte, stimola la loro crescita, ma solo se l'inquinamento non è pesante. È probabile che l'inquinamento estremo arresti la crescita delle nuvole.

I ricercatori guidati dallo scienziato Jonathan Jiang del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, ha utilizzato i dati osservativi di due satelliti della NASA per studiare gli effetti del fumo e degli inquinanti atmosferici prodotti dall'uomo a diverse concentrazioni sulle nuvole convettive profonde.

I due satelliti, il Cloud-Aerosol Lidar e l'Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO) e CloudSat, hanno orbitato sulla stessa traccia solo a pochi secondi di distanza dal 2006 fino a quest'anno. CloudSat utilizza un radar per misurare le posizioni e le altezze delle nuvole in tutto il mondo, e CALIPSO utilizza uno strumento chiamato lidar per misurare il fumo, polvere, inquinamento e altre particelle microscopiche nell'aria, che sono collettivamente denominati aerosol, negli stessi luoghi quasi contemporaneamente. I set di dati combinati consentono agli scienziati di studiare come le particelle di aerosol influenzano le nuvole.

CALIPSO è in grado di classificare gli aerosol in diverse tipologie, una capacità che è stata migliorata due anni fa, quando il team della missione CALIPSO ha sviluppato tecniche di elaborazione dati migliorate. Più o meno nello stesso momento, il team CloudSat ha anche migliorato la sua classificazione dei tipi di cloud. Il team di Jiang sapeva che questi miglioramenti avevano il potenziale per chiarire come i diversi aerosol influenzino la capacità delle nuvole di crescere. Ci sono voluti lui e i suoi colleghi circa due anni per esaminare entrambi i set di dati, scegli il quinquennio e le regioni della Terra migliori da studiare, e fai l'analisi

Le nuvole in genere non possono formarsi senza alcuni aerosol, perché il vapore acqueo nell'aria non si condensa facilmente in acqua liquida o ghiaccio a meno che non venga a contatto con una particella di aerosol. Ma ci sono molti tipi di aerosol, non solo quelli studiati qui, ma anche ceneri vulcaniche, sale marino e polline, ad esempio, con un'ampia gamma di dimensioni, colori, luoghi e altre caratteristiche. Tutte queste caratteristiche influenzano il modo in cui gli aerosol interagiscono con le nuvole. Anche lo stesso tipo di aerosol può avere effetti diversi a diverse altitudini nell'atmosfera oa diverse concentrazioni di particelle.

Le particelle di fumo assorbono la radiazione termica emessa dal suolo. Questo aumenta la temperatura delle particelle di fumo, che può quindi riscaldare l'aria. Allo stesso tempo bloccano la luce solare in arrivo, che mantiene il terreno più fresco. Ciò riduce la differenza di temperatura tra il suolo e l'aria. Perché le nuvole si formino, il terreno deve essere più caldo e l'aria più fresca in modo che l'umidità sul terreno possa evaporare, salgono e si condensano più in alto nell'atmosfera. Riducendo la differenza di temperatura tra il suolo e l'aria, il fumo sopprime la formazione e la crescita delle nuvole.

Aerosol inquinanti per l'uomo come solfati e nitrati, d'altra parte, non assorbono molta radiazione termica. In concentrazioni moderate, aggiungono più particelle all'atmosfera su cui l'acqua si condensa, permettendo alle nuvole di crescere più alte. Se l'inquinamento è molto pesante, però, il gran numero di particelle nel cielo blocca la luce solare in arrivo, un effetto spesso visibile nelle città più inquinate del mondo. Che raffredda il terreno proprio come fanno gli aerosol di fumo, inibendo la formazione di nubi.

Gli scienziati hanno anche studiato gli aerosol di polvere e hanno scoperto che le loro caratteristiche variavano così tanto da un luogo all'altro da poter sopprimere o dare energia alla formazione di nubi. "Riguarda la complessità del colore e delle dimensioni della polvere, " disse Jiang. "La polvere del Sahara potrebbe essere più leggera, mentre la polvere proveniente da un deserto asiatico potrebbe essere probabilmente più scura." Una coltre di polvere più chiara o più piccola disperde la luce solare in arrivo senza riscaldare l'aria. Le particelle di polvere più grandi o più scure assorbono la luce solare e riscaldano l'aria.

L'articolo su Nature Communications è intitolato "Effetti contrastanti sulle nuvole convettive profonde di diversi tipi di aerosol".