Наука об облаках: почему они важны и почему их может стать меньше

(Phys.org) — Крупнейшим источником неопределённости в современных климатических моделях являются облака. Они могут как охлаждать планету, выступая щитом от солнца, так и нагревать её, удерживая тепло. Учёный из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли Дэвид Ромпс изучает, почему облака ведут себя именно так и как повлияет на облачный покров потепление планеты.

Основная сложность в том, что глобальные климатические модели (GCM), работающие на суперкомпьютерах, не могут явно моделировать атмосферные явления размером менее 100 километров. Поскольку конвективные облака имеют размеры около 1 км, для их описания GCM обращается к субмоделям. Эти субмодели, несмотря на десятилетия разработки, далеки от совершенства. Ключевой, но плохо изученный процесс — энтреймент, турбулентный обмен воздухом между поднимающимся облаком и окружающей средой, который влияет на его плавучесть и вероятность выпадения осадков. Скорость энтрейнмента — параметр, к которому климат наиболее чувствителен.

Улучшенное понимание и моделирование облаков позволило бы точнее прогнозировать распределение осадков, крупномасштабные ветры и, что критически важно, лучше ограничить чувствительность климата. Ромпс также проверил теорию о влиянии будущих изменений климата на облака. Потепление на 1°C увеличивает количество водяного пара в атмосфере на 7%, но модели предсказывают рост количества осадков лишь на 1–3%. «Это означает, что конвективных облаков станет меньше на 4–6%», — объясняет учёный. Тесты с использованием высокодетальной модели подтвердили эту теорию.