Alcuni degli aspetti più noti e temuti del cambiamento climatico sono i suoi potenziali effetti sui modelli meteorologici e come questo potrebbe accelerare lo scioglimento del ghiaccio naturale. La ricerca ha già dimostrato che l'area del ghiaccio marino nell'Artico sta rapidamente diminuendo a causa del riscaldamento globale, e che la temperatura e il contenuto di umidità nell'Artico sono cambiati sostanzialmente. Sfortunatamente, capire esattamente come questi cambiamenti influenzano la formazione delle nubi nella regione è molto impegnativo, e la composizione e la fase della nuvola sono aspetti importanti da considerare nei modelli numerici predittivi.

In un recente studio pubblicato su Lettere di ricerca geofisica , un team di scienziati guidati dal dott. Jun Inoue dell'Istituto nazionale di ricerca polare, Giappone, ha cercato di rispondere a una domanda peculiare:le onde più alte nel Mare Artico possono favorire lo sviluppo di nuvole contenenti ghiaccio? Questa domanda può sembrare strana a prima vista, perché la maggior parte delle persone non avrebbe immaginato che potesse esistere un legame tra questi due fenomeni naturali. Però, come indicano i risultati di questo studio, è probabile che ce ne sia uno.

I dati sul campo utilizzati nello studio sono stati raccolti nel novembre 2018 durante una spedizione nel mare di Chukchi nella regione artica a bordo di RV Mirai, una nave da ricerca giapponese. Precedenti studi nell'area avevano rivelato che il declino del ghiaccio marino nell'Artico ha portato a sistemi meteorologici attivi più frequenti, venti più forti, e onde più alte. Il team di ricerca sospettava che questi fattori potessero influenzare la formazione e la composizione delle nuvole perché le onde che si infrangono e i forti venti possono causare la dispersione di particelle organiche sulla superficie del mare attraverso l'atmosfera sotto forma di spruzzi marini. Una volta che queste particelle organiche sospese raggiungono un'altitudine sufficientemente elevata, agiscono come "semi" che facilitano la formazione di cristalli di ghiaccio, guadagnandosi il nome di "particelle nucleanti di ghiaccio" (INP). Questi cristalli di ghiaccio continuano a crescere congelando le goccioline d'acqua circostanti, formando così le cosiddette nuvole di ghiaccio.

Per dimostrare questa ipotesi, Il Dr. Inoue e il suo equipaggio sul RV Mirai hanno distribuito periodicamente vari strumenti di misurazione in punti chiave nel Mare di Chukchi nel corso di 12 giorni. I sensori di particelle delle nuvole sono stati lanciati con un pallone dalla nave per analizzare la fase delle nuvole, gli aerosol ambientali sono stati regolarmente campionati a bordo per analisi chimiche, e venivano costantemente effettuate misurazioni dell'altezza delle onde e della velocità del vento. Inoltre, i ricercatori hanno condotto misurazioni della torbidità da diverse profondità per chiarire la relazione tra condizioni meteorologiche e oceaniche.

Dopo aver analizzato tutti i dati raccolti, gli scienziati sono riusciti a dipingere un più chiaro, visione della situazione comprovata. "Il mare di Chukchi è relativamente poco profondo, con una profondità media di soli 40 metri. Là, si sviluppa uno strato oceanico misto che attinge al fondale marino, quale nuvola fornisce un serbatoio di INP che vengono sollevati dall'energia cinetica turbolenta, " spiega il dottor Inoue, "Gli spruzzi marini indotti da forti venti e onde alte portano questi INP nell'atmosfera, promuovere la formazione di nuvole di ghiaccio." Aggiunge che questo è uno dei primi documenti a collegare simultaneamente la struttura oceanica, condizioni della superficie del mare, e caratteristiche di aerosol e nubi.

L'intuizione acquisita da questo studio è molto importante se vogliamo prevedere con precisione gli effetti del riscaldamento globale sull'Artico. Le nuvole di ghiaccio riflettono molto meno radiazione solare a onde corte rispetto alle nuvole d'acqua, e quindi la fase delle nubi influenza notevolmente il bilancio termico superficiale delle regioni polari. Possono anche aumentare la quantità di nevicate, che a sua volta influenza positivamente la formazione del ghiaccio marino. "Comprendere la relazione tra la formazione delle nuvole e il nuovo stato del mare originato dal recente declino del ghiaccio marino artico è fondamentale per previsioni meteorologiche e del ghiaccio marino abili, così come le proiezioni climatiche future, " evidenzia il dott. Inoue. Speriamo che ulteriori studi nell'Artico ci permettano di chiarire tutti i dettagli fini e le interazioni nascoste che determinano il tempo in modo che le conseguenze del cambiamento climatico non ci colgano alla sprovvista.