Lorsque les nuages ​​soulèvent des masses d'air tropicales plus haut dans l'atmosphère, que l'air peut transporter des gaz qui se transforment en minuscules particules, lancer un processus qui peut finir par éclaircir les nuages ​​de niveau inférieur, selon une étude dirigée par le CIRES publiée aujourd'hui dans La nature . Les nuages ​​modifient l'équilibre radiatif de la Terre, et finalement le climat, selon leur luminosité. Et le nouvel article décrit un processus qui peut se produire sur 40 pour cent de la surface de la Terre, ce qui peut signifier que les modèles climatiques actuels sous-estiment l'impact de refroidissement de certains nuages.

"Comprendre comment ces particules se forment et contribuent aux propriétés des nuages ​​sous les tropiques nous aidera à mieux représenter les nuages ​​dans les modèles climatiques et à améliorer ces modèles, " a déclaré Christina Williamson, un scientifique du CIRES travaillant dans la division des sciences chimiques de la NOAA et l'auteur principal de l'article.

L'équipe de recherche a cartographié la formation de ces particules à l'aide des mesures de l'une des études aéroportées les plus vastes et les plus longues de l'atmosphère, une campagne de terrain qui s'est étendue de l'Arctique à l'Antarctique sur une période de trois ans.

Williamson et ses collègues, du CIRES, CU Boulder, NOAA et autres institutions, dont le scientifique du CIRES Jose Jimenez, a pris des mesures globales de particules d'aérosols dans le cadre de la mission de tomographie atmosphérique de la NASA, ou Atom. Pendant Atom, un avion DC-8 de la NASA entièrement instrumenté a effectué quatre déploiements de pôle à pôle, chacun consistant en de nombreux vols sur une période de 26 jours, au-dessus des océans Pacifique et Atlantique à chaque saison. L'avion a volé du niveau de la mer proche à une altitude d'environ 12 km, mesurer en continu les gaz à effet de serre, autres gaz à l'état de traces et aérosols.

"ATom est un laboratoire de chimie volant, " a déclaré Williamson. " Nos instruments nous ont permis de caractériser les particules d'aérosols et leur distribution dans l'atmosphère. " Les chercheurs ont découvert que les gaz transportés à haute altitude par les nuages ​​​​convectifs dans les tropiques ont formé un grand nombre de très petites particules d'aérosol, un processus appelé conversion de gaz en particules.

Hors des nuages, l'air est descendu vers la surface et ces particules ont grandi à mesure que les gaz se condensaient sur certaines particules et d'autres se collaient pour en former moins, particules plus grosses. Finalement, certaines particules sont devenues suffisamment grosses pour influencer les propriétés des nuages ​​dans la basse troposphère.

Dans leur étude, les chercheurs ont montré que ces particules éclaircissaient les nuages ​​sous les tropiques. "C'est important car les nuages ​​​​plus brillants renvoient plus d'énergie du soleil vers l'espace, ", a déclaré Williamson.

L'équipe a observé cette formation de particules sous les tropiques au-dessus des océans Pacifique et Atlantique, et leurs modèles suggèrent une bande à l'échelle mondiale de la formation de nouvelles particules couvrant environ 40 pour cent de la surface de la Terre.

Dans les endroits où l'air est plus propre où il existe moins de particules provenant d'autres sources, l'effet de la formation de particules d'aérosol sur les nuages ​​est plus important. "Et nous avons mesuré en plus éloigné, des emplacements plus propres pendant la campagne de terrain Atom, ", a déclaré Williamson.

La manière exacte dont les aérosols et les nuages ​​affectent le rayonnement est une grande source d'incertitude dans les modèles climatiques. "Nous voulons bien représenter les nuages ​​dans les modèles climatiques, " a déclaré Williamson. " Des observations comme celles de cette étude nous aideront à mieux contraindre les aérosols et les nuages ​​dans nos modèles et peuvent orienter les améliorations des modèles. "