Формы и структуры облаков влияют на глобальное потепление – но мы до сих пор их не понимаем

Облака остаются одним из крупнейших источников неопределенности в глобальных климатических моделях и "дикой картой" в прогнозах изменения климата. Они играют ключевую роль в радиационном балансе Земли, влияя на количество солнечной радиации, попадающей в атмосферу и удерживаемой в ней. Особенно важны самые распространенные на планете кучевые облака над Атлантикой, изучением которых занимается проект EUREC4A. Как отмечает климатолог доктор Сандрин Бони из Французского национального центра научных исследований, даже небольшое изменение их свойств оказывает "огромное воздействие на глобальный радиационный баланс".

Профессор Бьорн Стивенс из Института метеорологии Общества Макса Планка, со-руководитель EUREC4A, подчеркивает, что в течение 50 лет климатические прогнозы имели "ложное представление об облаках". Масштабный эксперимент с привлечением пяти пилотируемых и шести беспилотных самолетов, четырех исследовательских судов и спутников был призван изменить эту ситуацию. Сейчас ученые обнаруживают, что влияние на климат оказывает не только общая площадь облачного покрова, но и то, как облака распределены и организованы.

Особый интерес представляют кучево-дождевые облака (cumulonimbus), доминирующие в тропиках — широтах, куда поступает основная часть солнечного тепла. Доктор Ян Хэртер из Центра тропических морских исследований им. Лейбница в рамках проекта INTERACTION изучает, как эти облака самоорганизуются в кластеры. Ключевым механизмом взаимодействия являются "холодные пулы" — области холодного воздуха, образующиеся под облаками при испарении части дождя. Сталкиваясь, эти пулы выталкивают воздух вверх, порождая новые облака, создавая цикл, который может длиться неделями.

Точное моделирование этого процесса — сложнейшая задача, требующая учета явлений от нанометрового до планетарного масштаба. Как отмечает доктор Хэртер, "мы не знаем, как работают облака", особенно те, чьи масштабы невозможно разрешить в современных климатических моделях. Цель исследователей — создать модели организации облаков, которые можно будет интегрировать в климатические прогнозы следующего поколения, что критически важно для точных предсказаний изменения климата.