Aerosoles atmosféricos pueden intensificar las tormentas tropicales
Científicos del MIT descubrieron un nuevo mecanismo por el cual pequeñas partículas en suspensión en la atmósfera pueden intensificar las tempestades, particularmente en regiones tropicales.
Observaciones de la atmósfera terrestre muestran que las tormentas son frecuentemente más fuertes en la presencia de altas concentraciones de partículas suspendidas muy pequeñas, llamadas aerosoles. Las tormentas son más intensas en los trópicos, donde la concentración de aerosoles es más elevada, tanto por fuentes naturales como por actividades humanas.
Aunque los científicos han observado una conexión entre los aerosoles y las tormentas por décadas, la razón para esta asociación todavía no está claramente comprendida.
Un aerosol es cualquier grupo de partículas finas suspendidas en el aire, y son generadas tanto por procesos antropogénicos, como la quema de biomasa, emisión de contaminantes por industrias o vehículos, así como por fenómenos naturales como las erupciones volcánicas y las tormentas de arena y polvo.
En la atmósfera, los aerosoles pueden actuar como semillas para la formación de nubes. Las partículas en suspensión en el aire sirven como superficies en las cuales el vapor de agua se puede condensar alrededor de ellas para formar gotas, que juntas forman una nube. Las pequeñas gotas dentro de la nube chocarán y se unirán en gotas más grandes que, eventualmente, caerán como lluvia.
Cuando los aerosoles son altamente concentrados, un gran número de partículas microscópicas forman gotas de nubes que difícilmente de logran fusionar. Cómo es que esas nubes cargadas de aerosoles forman tormentas, es un problema que aún está en discusión.
Aerosols from pollution, desert storms, and forest fires may intensify thunderstorms @MIT @sciencemagazine https://t.co/vaVRZ8JnRT
— Phys.org (@physorg_com) January 4, 2021
En un reciente estudio, investigadores del MIT descubrieron un nuevo mecanismo por el cual los aerosoles pueden intensificar tormentas en regiones tropicales. Tim Cronin, profesor asistente de ciencias atmosféricas del MIT, y su coautor Tristan Abbott descubrieron, utilizando simulaciones idealizadas de la dinámica de nubes, que altas concentraciones de aerosoles pueden aumentar la actividad de las tormentas, incrementando la humedad del aire alrededor de las nubes.
Un nuevo mecanismo de formación de tormentas
En su búsqueda bibliográfica, el equipo encontró trabajos previos que indicaban para una relación entre la temperatura de la nube y la humedad del aire alrededor de ella. Uno de los mecanismos encontrados fue que si el aire circundante fuese relativamente húmedo, la nube quedaría más caliente a medida que evapora y aumentará más rápidamente, generando una corriente ascendente que se puede transformar en una tormenta.
Cronin y Abbott cuestionaron si ese mecanismo podría explicar la conexión de los aerosoles con la actividad de las tormentas. Así, si una nube contiene muchas partículas de aerosoles que inhiben la lluvia, ella podrá evaporar más agua para el ambiente. Eso puede aumentar la humedad del aire alrededor, dejando un ambiente más favorable a la formación de tormentas.
Descubrieron también que nubes bajas con altas concentraciones de aerosol tenían menos probabilidad de precipitar. Esas nubes evaporan el agua para su vecindad, creando una capa húmeda de aire que deja el ambiente más propicio para que el aire suba rápidamente a través de la atmósfera, como fuertes corrientes ascendentes en forma de tormentas.
“Luego de establecer esa capa de humedad relativamente baja en la atmósfera, se tiene una burbuja de aire cálido y húmedo que puede actuar como una semilla para una tormenta", dice Abbott.
Este mecanismo, que apodaron de "arrastre de humidad" -donde las nubes cargadas de aerosoles se mezclan con el aire circundante-, parece ser por lo menos una explicación para cómo los aerosoles dirigen la formación de tempestades, particularmente en regiones tropicales, donde el aire es generalmente húmedo.