Турбулентность влияет на аэрозоли и формирование облаков

Исследователи из Мичиганского технологического университета, включая профессора физики Уилла Кантрелла, опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences статью, в которой впервые систематически изучено влияние турбулентности на процесс активации аэрозольных частиц и формирование облачных капель. Их работа основана на экспериментах в уникальной облачной камере университета.

Понимание этого процесса критически важно для улучшения климатических моделей и прогнозирования осадков. Количество и размер облачных капель, формирующихся на частицах аэрозоля (пыли), определяют, как облака взаимодействуют с солнечным светом и будут ли они проливаться дождём. Традиционные модели не учитывали роль турбулентных флуктуаций в атмосфере.

«Если вы дадите мне атмосферные условия, я смогу дать вам довольно хорошее представление о том, станет ли частица пыли облачной каплей. До сих пор в атмосферной науке мы не учитывали тот факт, что атмосфера турбулентна», — сказал Уилл Кантрелл. Эксперименты в камере, где создавали конвективный поток, варьируя перепад температур и количество частиц хлорида натрия размером 130 нанометров, показали, что турбулентность может имитировать эффекты, ранее приписываемые только вариациям в размере и составе частиц.

Разработанная учёными полуколичественная теория предоставляет основу для учёта этого эффекта в численных моделях. «Наши измерения показывают, что это меняет наше понимание свойств облаков, и мы становимся лучше способны представить эти процессы в климатических моделях», — отметил Кантрелл. Это улучшит долгосрочные климатические прогнозы для нашей «планеты Океан-Облако».