Cómo las olas pueden cambiar la composición de las nubes

¿Qué relación puede haber entre la altura de las olas en el Océano Ártico y la composición de las nubes sobre él? En noviembre de 2018, un grupo de investigadores llevó a cabo una intensa campaña de medición en el mar de Chukchi para dar respuesta a esta sorprendente pregunta, por decir lo menos. Los resultados, publicados recientemente en la revista Cartas de investigación geofísica, son ricas en lecciones.

En una expedición a bordo del RV Mirai, un barco de investigación japonés, los científicos no se interesaron por la cuestión por casualidad. De hecho, cuando las olas rompen o chocan contra un obstáculo, producen una gran cantidad de agua de mar. Llevados por los vientos, pueden enriquecer la atmósfera inferior con aerosoles orgánicos y promover la formación de nubes hechas de cristales de hielo. Por qué ?

En el origen de las nubes, minúsculos granos de polvo

Para pasar de un estado gaseoso a un estado condensado, el agua necesita un polvo microscópico, llamado aerosoles, alrededor del cual comenzará el proceso de condensación. La mayoría de los aerosoles son núcleos que facilitan la transición de vapor a líquido, por lo que es común observar agua líquida a temperatura negativa en las nubes. Sin embargo, los aerosoles orgánicos son parte de una categoría más rara de los llamados núcleos. glaciogénico lo que facilita la transición al estado sólido tan pronto como la temperatura sea adecuada.

Entonces las olas Puede modular la concentración de núcleos glaciares en la atmósfera. y por tanto favorecer o no las nubes de hielo. Una hipótesis confirmada por los investigadores que analizaron la composición de las nubes, el contenido de aire en varios aerosoles así como la altura de las olas y la velocidad del viento en varios puntos durante casi dos semanas. Además, también se midió la turbidez de las aguas para aclarar el vínculo entre las condiciones atmosféricas y oceánicas.

nubes árticas hielo
Resumen esquemático del proceso estudiado y los elementos clave que lo acompañan. Créditos: Instituto de Tecnología Kitami.

Interacciones complejas en un clima que cambia rápidamente

“El mar de Chukchi es relativamente poco profundo, con un promedio de solo 40 metros. Allí, las capas oceánicas de mezcla se desarrollan y se infiltran en el lecho marino, lo que puede proporcionar un depósito de núcleos de hielo, que luego son levantados por energía cinética turbulenta. [des vagues] , detalla Jun Inou, autor principal del estudio. “El rocío inducido por fuertes vientos y olas altas lleva estos núcleos a la atmósfera, favoreciendo la formación de nubes de hielo”.

Estos resultados tienen implicaciones importantes para el clima ártico. A medida que el hielo marino se retrae, el viento sopla sobre un área más grande de agua abierta y las olas ganan altura y frecuencia. En consecuencia, la transferencia de núcleos de hielo del océano a la atmósfera también está cambiando, modificar la composición de las capas de nubes en la región ártica. Y si la presencia de nubes heladas favorece la nevada en la superficie, también altera el equilibrio térmico del polo porque reflejan menos radiación solar entrante, por ejemplo.

“Comprender la relación entre la formación de nubes y el nuevo estado del mar resultante de la reciente disminución del hielo marino del Ártico es esencial para los pronósticos meteorológicos y de hielo marino eficaces, así como para las proyecciones climáticas futuras”. señala el autor principal. La ilustración presentada anteriormente en el artículo resume el proceso y los elementos clave que lo acompañan.