Cientistas americanos decifram padrões de nuvens

Estudo analisou diferentes formações de nuvens para e quanto de energia solar é refletida para fora da Terra

National Geographic |

As nuvens podem adotar muitos padrões diferentes que têm efeito profundo sobre a quantidade de luz solar refletida de volta ao espaço - fato que tem implicações importantes para o clima da Terra. Os mecanismos físicos que controlam a formação e evolução dessas nuvens, no entanto, ainda são pouco compreendidos. Pesquisadores da agência americana de administração oceânica e da atmosfera (NOAA, da sigla em inglês) publicaram recentemente estudo na revista científica Nature que tenta esclarecer a interação das nuvens.



Comunicação de nuvens
As nuvens marinhas chamadas de células abertas se comunicam umas com as outras, parecendo estar constantemente se reorganizando em um padrão sincronizado, segundo o estudo da NOAA (veja foto 1) .

Em seu interior, gotas de água se acumulam e aumentam o tamanho da nuvem, que eventualmente cai como chuva. Os pingos evaporam e refrigeram o ar, criando correntes de ar descendentes.

Quando tocam a superfície do oceano, as gotas colidem umas com as outras e realimentam o ciclo. “Forçam o ar a subir novamente e formam uma nova nuvem de células abertas em um local diferente", explicou o co-autor do estudo Hailong Wang, físico do Laboratório Nacional Pacific Northwest em Richland, Estados Unidos.

As nuvens, eventualmente, provocam novas chuvas, fechando o ciclo, que pode persistir por vários dias.

Nuvens fechadas
O novo estudo do NOAA também ajudou a esclarecer o papel da chuva em determinados padrões de nuvens, que por sua vez, regulam a quantidade de luz solar que atinge a superfície da Terra (veja foto 2) .

Considerando que os padrões de nuvens de células abertas são conduzidos pela precipitação, as gotas das nuvens de célula fechada são pequenas demais para se transformarem em gotas de chuva com facilidade, disse o co-autor Wang.

"Esses dois padrões de nuvem têm poder de reflexão muito diferente para a radiação solar", disse ele. "As de células abertas refletem muito menos radiação solar de volta ao espaço”, disse.

Nuvens quebradas

O sistema de nuvens “comunicadoras” é um exemplo de auto-organização da natureza: formação de estrutura aparentemente proposital, sem intervenção externa dos seres humanos. Processos de auto-organização também podem ser vistos no crescimento do cristal, a formação do planeta, e os enxames de insetos.

Cobrindo áreas do oceano, estes sistemas são importantes para a regulação de incidência solar na Terra (veja foto 3) . E como pouco se sabe ainda sobre o efeito das nuvens na temperatura do planeta, a cobertura de nuvens continua a ser uma charada nas previsões de aquecimento global.

De acordo com o estudo, simulações feitas em computador mostram que os padrões de nuvem são fortemente influenciados pela quantidade de aerosóis na atmosfera.

Aerossóis são partículas pequenas que flutuam na atmosfera, como a fuligem produzida pela queima de combustíveis fósseis. A água da atmosfera tende a se condensar em volta destas partículas de aerossóis. Portanto quanto mais aerossóis, maior o número de gotículas de água, o que torna o sistema mais denso, com nuvens de célula fechada, que são menos propensas a desabar em forma de chuva.

E como a chuva parece ser o gatilho para que as nuvens de células abertas e reorganizem novamente, "menos chuva pode manter as nuvens em um padrão de célula fechada", disse Wang.

Colcha de nuvens
Modelos de clima atual ainda não conseguem informar com perfeição a oscilação das nuvens (veja foto 4) . Portanto, os modelos são de pouca utilidade na previsão de quanta energia solar será refletida para fora da Terra – uma capacidade de refrigeração chamada de albedo.

Wang acredita que se os cientistas pudessem determinar com exatidão como os diferentes padrões são formados, “então, os modelos climáticos poderiam calcular melhor o albedo global e a entrada e saída de energia da Terra”, permitindo melhores previsões climáticas.

Wang disse que se os cientistas pudessem determinar exatamente como os diferentes padrões são formados, “então os modelos climáticos poderiam calcular melhor o albedo global e a entrada e saída de energia da Terra”, permitindo melhores previsões climáticas.

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