Les pores des particules atmosphériques permettent à l'eau de se condenser, conduisant à la formation de cristaux de glace dans l'air humide mais non saturé. C'est une nouvelle façon de penser la formation de cristaux de glace dans les nuages, en particulier les cirrus.

Les cirrus, des filets de glace vaporeux à haute altitude, sont des composantes importantes du système climatique. Ils régulent la quantité de rayonnement thermique émis par la Terre dans l'espace, il est donc logique d'inclure les cirrus dans les modèles climatiques mondiaux. Cela nécessite une bonne compréhension de la formation des nuages. Un nouveau papier en PNAS constate que le mécanisme précédemment pensé pour la formation de glace dans les milieux humides mais non saturés (comme ceux dans lesquels se forment les cirrus) ne fonctionne pas. Au lieu, un autre mécanisme explique mieux la formation de glace (et donc de nuages) - et les détails sont loin d'être flous.

Dans l'atmosphère, la glace se forme sur des grains de poussière et d'autres matériaux dans un processus appelé nucléation. Les chercheurs supposaient auparavant que le processus de nucléation, quand l'air n'était pas assez humide pour être saturé d'eau, se sont produits sous forme de molécules de vapeur d'eau formées ensemble directement dans la glace, sans étape d'eau liquide entre les deux. Mais cette explication ne correspond pas aux observations et aux modèles moléculaires, selon les chercheurs de l'ETH Zürich, L'Université de l'Utah et l'Université des sciences appliquées de Zürich.

Un indice du véritable processus vient du fait que les particules avec des pores, comme les mini-éponges, forment des particules de glace avec une efficacité bien plus élevée que les particules sans pores. Cela a conduit l'équipe de recherche à soupçonner que la vapeur d'eau pouvait se condenser dans les minuscules pores et que les cristaux de glace commençaient à se former à partir d'eau liquide, et non de vapeur. Dans des expériences comprenant des simulations moléculaires et des expériences avec des particules poreuses synthétisées, l'équipe a conclu que leur hypothèse était correcte :même lorsque l'air n'est pas complètement saturé d'eau, la vapeur peut se condenser dans les pores de petites particules et aider à la nucléation des cristaux de glace.

Le processus peut également être actif dans d'autres processus de formation de nuages, les auteurs écrivent, faisant du processus appelé condensation et congélation des pores un nouveau facteur important dans la compréhension de la formation des nuages ​​​​froids et de leur impact sur le climat.