Quando le nuvole incontrano il cielo sereno, le goccioline di nuvola evaporano mescolandosi con l'aria secca. Un nuovo studio che ha coinvolto ricercatori dell'Università di Göteborg è riuscito a catturare ciò che accade in un modello. In definitiva, ciò potrebbe portare in futuro a modelli climatici più accurati.
Le nuvole nel cielo hanno un impatto significativo sul nostro clima. Non solo producono precipitazioni e forniscono ombra dal sole, ma agiscono anche come grandi riflettori che impediscono la radiazione di calore dalla Terra, comunemente nota come effetto serra.
"Sebbene le nuvole siano studiate da molto tempo, rappresentano una delle maggiori fonti di incertezza nei modelli climatici", spiega Bernhard Mehlig, professore di sistemi complessi all'Università di Göteborg. "Questo perché ci sono tanti fattori che determinano il modo in cui le nuvole influenzano le radiazioni. E la turbolenza nell'atmosfera significa che tutto è in costante movimento. Ciò rende le cose ancora più complicate."
Un articolo in Physical Review Letters presenta un nuovo modello statistico che descrive come il numero di gocce d'acqua, le loro dimensioni e il vapore acqueo interagiscono sul bordo della nuvola turbolenta. La distribuzione delle gocce d'acqua è importante perché influenza il modo in cui le nuvole riflettono le radiazioni.
"Il modello descrive come le goccioline si restringono e crescono ai margini della nuvola quando la turbolenza si mescola all'aria più secca", aggiunge Johan Fries, ex studente di dottorato in fisica e coautore dello studio.
I ricercatori hanno identificato i parametri più importanti e hanno costruito il loro modello di conseguenza. In sintesi, il modello tiene conto delle leggi della termodinamica e del moto turbolento delle goccioline. Il modello corrisponde bene alle precedenti simulazioni numeriche al computer e ne spiega i risultati.
"Ma siamo ancora lontani dal traguardo", continua il professor Mehlig. "Il nostro modello è attualmente in grado di descrivere cosa sta succedendo in un metro cubo di nuvola. Diciamo, quindici anni fa era solo un centimetro cubo, quindi stiamo facendo progressi."
Quando i politici discutono di cambiamento climatico, grande importanza viene attribuita ai modelli climatici dell’IPCC. Tuttavia, secondo l'IPCC, le proprietà microfisiche delle nuvole sono tra i fattori meno compresi nella scienza del clima.
"Inoltre, l'evaporazione delle goccioline è un processo importante, non solo nel contesto delle nubi atmosferiche, ma anche nel campo della medicina infettiva. Le minuscole goccioline prodotte quando starnutiamo possono contenere particelle virali. Se queste goccioline evaporano, il virus le particelle possono rimanere nell'aria e infettare gli altri."
Il professor Mehlig è anche coautore di un altro studio che descrive come le particelle solide, come i cristalli di ghiaccio, si muovono all'interno delle nuvole.
"I cristalli di ghiaccio e le gocce d'acqua si influenzano a vicenda. Ma non sappiamo ancora come."
Ulteriori informazioni: J. Fries et al, Fluttuazioni di sovrasaturazione lagrangiana al bordo della nuvola, Lettere di revisione fisica (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.254201
Informazioni sul giornale: Lettere di revisione fisica
Fornito dall'Università di Göteborg
