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¿Cómo afectan los gases marinos a la formación de nubes?

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nubes sobre el océano

En la capa límite marina los aerosoles más comunes son la sal marina y los compuestos que contienen azufre

Estudiar el clima global, y cómo está cambiando, implica examinar miles de pequeños procesos, mecanismos químicos, fenómenos meteorológicos locales y más.

Uno de los muchos factores que los científicos consideran al estudiar el cambio climático son los aerosoles, que son pequeñas partículas suspendidas en el aire que han desempeñado un importante papel en nuestro clima cambiante desde la Revolución Industrial.

Los aerosoles hechos por el hombre provienen principalmente de la quema de combustibles fósiles. Sin embargo, los aerosoles también ocurren naturalmente, producidos por la vegetación, las erupciones volcánicas y las reacciones químicas en el océano.

Los aerosoles pueden tanto calentar como enfriar el clima. Los efectos directos sobre el clima incluyen reflejar el calor del Sol de regreso al espacio o atrapar el calor cerca de la superficie de la Tierra. Los aerosoles también pueden afectar el clima indirectamente a través de sus efectos sobre la formación de nubes; las nubes tienen un efecto significativo en el clima, pero los detalles no se comprenden bien.

Mark A. Miller y sus colegas de la Universidad de Rutgers se propusieron investigar cómo afectan los aerosoles marinos específicos la formación de nubes y la dinámica de las nubes sobre el océano. En general, las nubes se forman cuando el aire se satura con vapor de agua y el vapor comienza a condensarse en líquido. Las gotas de agua se condensan en partículas en el aire, como polvo o aerosoles.

Los núcleos de condensación de nubes (CCN), pequeñas partículas en las que se condensa el vapor de agua, pueden afectar la dinámica de las nubes, como el tamaño y la concentración de las gotas. Las nubes pueden enfriar y calentar el clima, por lo que comprender la dinámica de las nubes es fundamental para comprender cómo cambia el clima.

En la capa límite marina, que es el área de la atmósfera en contacto directo con la superficie del océano, los aerosoles más comunes son la sal marina y los compuestos que contienen azufre. Estos compuestos que contienen azufre provienen de reacciones químicas que involucran sulfuro de dimetilo (DMS), una sustancia química producida por las algas marinas y el fitoplancton. Específicamente, los investigadores estudiaron un subproducto de la oxidación de DMS llamado ácido metanosulfónico (MSA), un vínculo común pero poco conocido entre DMS y su conversión a sulfato CCN.

Los científicos observaron específicamente cómo la presencia de DMS (y, por lo tanto, sus subproductos de CCN) afectaba el tamaño de las gotas de las nubes y la concentración de gotas dentro de las nubes. Utilizaron datos de vuelos de investigación que realizaron 20 misiones sobre el Atlántico Norte, cerca de las Azores. Los datos revelaron una débil correlación positiva pero estadísticamente significativa entre la presencia de DMS y el tamaño de las gotas de las nubes, pero ninguna correlación entre el DMS y el número de partículas de las nubes.

Los investigadores concluyen que se necesitan más mediciones de gases biogénicos marinos para comprender completamente su efecto en la formación de nubes. Señalan que la naturaleza limitada de la recopilación de datos DMS y MSA (vuelos de investigación ocasionales) no estaba generando una imagen clara de la complicada dinámica de las nubes que se produce sobre el océano.

Además de la recopilación de datos de los vuelos de investigación, las futuras investigaciones deberían incluir simultáneamente un monitoreo más constante de los gases biogénicos en la superficie del océano y la estructura microfísica de las nubes; las mediciones de gases biogénicos son útiles en el contexto de la microfísica de nubes solo cuando la estructura de las nubes se monitorea simultáneamente, dicen los investigadores.

La investigación se ha publicado en la revista Earth and Space Science: Observed Relationships Between Cloud Droplet Effective Radius and Biogenic Gas Concentrations in Summertime Marine Stratocumulus Over the Eastern North Atlantic

Imagen de cabecera: Las nubes, como estas cerca de las Azores, cubren dos tercios de la superficie de la Tierra en un momento dado. Los científicos quieren comprender mejor cómo las nubes afectan el clima de la Tierra. Crédito: equipo de respuesta rápida de NASA/LANCE/EOSDIS

Etiquetas: FormaciónNubeOcéano

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