Les nuages ​​sont compliqués. Chaque formation de nuage dépend du moment du cycle de l'eau, dans lequel l'eau s'évapore de la surface de la Terre, se condense dans l'atmosphère et retombe, ainsi que les types d'aérosols dans l'atmosphère.

Dans un effort pour comprendre exactement comment les micro- et macro-propriétés des nuages ​​interagissent avec les particules atmosphériques, une équipe de recherche collaborative a mené une étude de modélisation analysant trois systèmes météorologiques bien documentés qui se sont produits en mars 2000 dans le sud des Grandes Plaines aux États-Unis.

Les résultats ont été publiés dans Avancées des sciences de l'atmosphère , et inclus dans un numéro spécial sur les aérosols, des nuages, radiation, précipitation, et leurs interactions. Des scientifiques du California Institute of Technology, Université A&M du Texas, Laboratoire national de Brookhaven, L'Université de l'Arizona et l'Université McGill ont contribué à l'étude.

« Les résultats de cette étude de modélisation mettent en évidence la complexité des interactions aérosol-nuage-précipitation-rayonnement qui varient au cas par cas, " dit Yuan Wang, premier auteur de l'article et chercheur à la division des sciences géologiques et planétaires du California Institute of Technology. "Les aérosols sont si petits et mutables, il est donc difficile de quantifier leur impact."

Aérosols, communément appelées graines de nuages, sont de minuscules particules de choses telles que le sel de mer ou la pollution dans l'atmosphère terrestre.

Les chercheurs ont découvert que différents aérosols simulés avaient une influence significative dans chacun des trois systèmes, mais d'autres facteurs, tels que les changements de rayonnement solaire dus aux perturbations des aérosols, a également grandement contribué à la formation et au développement des nuages.

"Cette étude a montré que l'étude de l'effet microphysique des aérosols à elle seule est insuffisante pour évaluer les changements des nuages ​​dans l'atmosphère réelle, car les effets radiatifs des aérosols peuvent également produire des impacts profonds sur le développement des nuages ​​et les processus de précipitation, " a dit Wang.

Dans les prévisions climatiques, programme informatique peut modéliser les climats mondiaux sur la base de données d'observation ou d'informations théoriques. Selon Wang, le modèle climatique mondial est un bon outil, mais il n'apprécie pas pleinement l'influence des aérosols. Son échelle éclipse les propriétés microphysiques des aérosols et leur impact.

« Nous cherchons toujours la bonne façon de représenter les aérosols et leurs effets dans les modèles climatiques mondiaux, " a déclaré Wang. " Nous sommes intéressés par les interactions entre le modèle à micro-échelle et le modèle climatique mondial, et nous travaillons pour faire le pont entre les deux."

Les modèles climatiques mondiaux sont utilisés pour évaluer le climat futur de la Terre, mais ils peuvent ne pas fournir une image complète.

« L'impact des aérosols doit être pleinement évalué, ", a déclaré Wang. "Nous devrions considérer les complexités des interactions aérosols-nuages ​​dans le modèle climatique mondial de manière intelligente."