Bruine sur la terre. Crédit :GerritR, contributeur de Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Une nouvelle étude de la NASA montre que les courants ascendants sont plus importants qu'on ne le pensait auparavant pour déterminer ce qui fait que les nuages produisent de la bruine au lieu de gouttes de pluie de taille normale, renversant une hypothèse commune.
L'étude offre une voie pour améliorer la précision des traitements des précipitations par les modèles météorologiques et climatiques, reconnu comme l'un des plus grands défis dans l'amélioration des prévisions météorologiques à court terme et des projections climatiques à long terme.
Les recherches des scientifiques du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie; UCLA ; et l'Université de Tokyo a découvert que les nuages bas au-dessus de l'océan produisent plus de gouttelettes de bruine que le même type de nuage au-dessus de la terre. Les résultats sont publiés en ligne dans le Journal trimestriel de la Royal Meteorological Society.
Les gouttelettes d'eau dans les nuages se forment initialement sur des particules microscopiques en suspension dans l'air, ou aérosols. Les scientifiques étudient le rôle des aérosols dans les nuages et la pluie depuis des décennies. Il y a plus d'aérosols sur la terre que sur l'océan, et les scientifiques pensaient que les aérosols supplémentaires auraient également tendance à former plus de bruine sur les terres. La nouvelle étude montre que la présence d'aérosols à elle seule ne peut pas expliquer où se produit la bruine.
Pour comprendre quoi d'autre joue un rôle, Le chef de l'équipe de recherche Hanii Takahashi du JPL et de l'Institut conjoint de l'UCLA pour la science et l'ingénierie du système terrestre régional a examiné les courants ascendants - des panaches d'air chaud s'élevant de la Terre chauffée par le soleil. Dans de grands nuages orageux, de forts courants ascendants jouent un rôle dans la formation de pluie. Dans les nuages bas, cependant, les courants ascendants sont connus pour être beaucoup plus faibles, et ils n'ont pas reçu beaucoup d'attention scientifique en rapport avec la pluie.
"Il y avait une hypothèse précédente selon laquelle les courants ascendants pourraient être importants, " dit Takahashi. " Mais l'hypothèse n'avait jamais été testée, et je n'étais pas sûr que les courants ascendants soient assez forts pour affecter la taille des gouttelettes de pluie."
Dans de grands nuages orageux, de forts courants ascendants jouent un rôle dans la formation de pluie. Dans les nuages bas, cependant, les courants ascendants sont connus pour être beaucoup plus faibles, et ils n'ont pas reçu beaucoup d'attention scientifique en rapport avec la pluie.
Les systèmes de mesure existants ont du mal à surveiller directement les vitesses de courant ascendant. Pour déduire ces vitesses, L'équipe de Takahashi a combiné les mesures des satellites CloudSat et Aqua de la NASA et d'autres sources avec les données radar au sol d'un site d'observation du département américain de l'Énergie aux Açores.
Ils ont découvert que les courants ascendants dans les nuages bas au-dessus de la terre, tandis que plus faible que les courants ascendants dans les grands nuages orageux, étaient encore assez forts pour maintenir les gouttelettes de bruine en l'air. Alors que les gouttelettes flottaient dans les nuages, ils ont continué à croître jusqu'à ce que les courants ascendants ne puissent plus les retenir. Ensuite, ils sont tombés sous forme de gouttes de pluie de taille normale.
Dans des nuages similaires qui se sont formés au-dessus de l'océan, les courants ascendants étaient encore plus faibles que sur terre. Par conséquent, des gouttelettes tombaient des nuages sous forme de bruine, avant qu'ils n'aient eu l'opportunité de se transformer en gouttes de pluie de taille normale. Cela permet d'expliquer la prépondérance de la bruine sur l'océan.
Cette découverte donne un nouvel aperçu du processus atmosphérique de base de la formation de la pluie, quelque chose qui est utile à la fois pour les prévisions météorologiques et la modélisation climatique. Takahashi espère que cela aidera ses collègues modélisateurs climatiques à regarder au-delà des aérosols dans leurs hypothèses sur les nuages bas. Ces nuages ont un effet important sur les projections des futures températures de surface de la Terre. Dans la plupart des modèles, les hypothèses actuellement utilisées pour obtenir des températures de surface réalistes donnent lieu à un monde brumeux irréaliste.
« Si nous rendons les vitesses de courant ascendant plus réalistes dans les modèles, nous pourrions ainsi obtenir à la fois une bruine plus réaliste et des projections de température de surface plus réalistes, " elle a dit.
La taille de l'eau
Les molécules de vapeur d'eau en suspension dans l'air se condensent sur des particules d'aérosol appelées noyaux de condensation des nuages et se transforment en gouttelettes de différentes tailles. Voici quelques diamètres pertinents :
