Рождение капли облака

Международная команда исследователей под руководством учёных из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) провела масштабную оценку популярных вычислительных методов, описывающих, как мельчайшие частицы в атмосфере служат ядрами для формирования капель облаков. Исследование под руководством доктора Стивена Гана показало, что все рассмотренные параметризации хорошо работают в большинстве условий, но более сложные методы демонстрируют точность в более широком диапазоне условий.

Понимание процесса нуклеации капель — превращения аэрозолей в облачные капли — имеет ключевое значение для климатологии. Концентрация аэрозолей в атмосфере, значительно изменившаяся за последние 200 лет, влияет на формирование облаков и энергетический баланс Земли. Более яркие облака, образующиеся при большем количестве мелких капель, рассеивают солнечный свет, оказывая охлаждающий эффект. Размер и количество капель также влияют на осадки: чем их больше, тем они мельче и тем меньше вероятность выпадения дождя. Эти факторы являются важнейшими источниками неопределённости в прогнозах изменения климата.

В исследовании, опубликованном в Journal of Advances in Modeling of Earth Systems, команда сравнила основные параметризации нуклеации в самых разных условиях (разные восходящие потоки, количества и размеры аэрозолей) с детальным эталонным моделированием. Также были сопоставлены глобальные оценки влияния аэрозолей на климат, полученные с помощью двух разных параметризаций. В фокусе работы было образование капель у основания облака. Сейчас учёные исследуют методы моделирования этого процесса внутри облаков, где восходящие потоки сильнее, а площадь поверхности существующих капель больше.