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Cambio climático Ya sabemos cómo afecta la contaminación a las nubes y la precipitación

Durante años se ha cuestionado el verdadero efecto que tiene la contaminación atmosférica y el humo sobre las nubes y la precipitación. Una pregunta que finalmente tiene respuesta gracias al reciente estudio publicado en ¨Nature Communications¨ por un equipo de científicos del Jet Propulsion Laboratory, en Pasadena, California.

El equipo dirigido por Jonathan Jiang ha utilizado imágenes de dos satélites de la NASA para entender cómo afecta la contaminación humana y el humo el desarrollo de nubes de convección. La importancia del estudio radica en que, la creciente contaminación debido a la actividad humana y el humo (principalmente de incendios) puede influir en la cantidad de precipitación acumulada en determinadas zonas del mundo.

Ahora sabemos que el humo, como el de los incendios, inhibe el desarrollo de nubes de tipo vertical y por lo tanto reduce la precipitación que puede acumular una determinada zona.

En el estudio se han analizado específicamente nubes de desarrollo vertical, como las que se forman en días de tormenta debido a la ascensión de aire cálido desde la superficie a capas más altas de la atmósfera.  Cuando el aire contiene humo, este tipo de nubes no se desarrollan con tanta facilidad. Sin embargo, la contaminación del aire si favorece su crecimiento, siempre y cuando los niveles no sean muy elevados.

El humo reduce la precipitación pero las partículas de contaminación la aumenta

De los satélites utilizados se ha extraído información detallada sobre la altura de las nubes y la concentración de humo, polvo, contaminación y otras partículas microscópicas que en conjunto se conocen como aerosoles. Habitualmente, para que se forme una nube, hacen falta aerosoles, dado que el vapor de agua que hay en el aire, no se condensa y convierte en agua líquida sino entra en contacto con uno.

La formación de nubes de desarrollo vertical requieren una ascenso de aire cálido desde la superficie y un elevado grado de inestabilidad atmosférica.

Pero cada aerosol es un mundo, y como interaccionan con el vapor de agua que acaba formando una nube es un proceso muy complejo. Por ejemplo, las partículas de humo absorben radiación infrarroja de la superficie terrestre y calientan el aire que las rodean. Al estar más caliente el aire a cierta altura, resulta más difícil que el aire de la superficie ascienda (como si un globo de aire caliente intenta ascender por aire igual de caliente en el exterior del globo). Al no haber convección, no asciende el aire y al no ascender no se enfría, requisito fundamental para que se sature y se inicie el proceso de condensación. Sin condensación no hay gotas de agua, sin gotas no hay nube y por lo tanto no llueve.

En ocasiones, si los niveles de contaminación son muy elevados (gran concentración de aerosoles), se acaba suprimiendo el proceso de convección y por lo tanto la formación de nubes de desarrollo vertical.

Las partículas de contaminación, es decir los aerosoles, no absorben casi radiación terrestre y por lo tanto no calientan el aire que los rodea como en el caso del humo. Bajo esas condiciones el aire si puede ascender y enfriarse para formar gotas de agua. No solo eso, con determinadas concentraciones de aerosoles (no muy elevadas), esas partículas actúan como núcleos de condensación favoreciendo aún más la formación de gotas de agua, la nube se desarrolla más y acaba lloviendo más también.

Sin embargo, si la contaminación es muy elevada, los aerosoles acaban bloqueando la entrada de luz solar, la superficie terrestre no absorbe tanta energía, no se calienta tanto y se acaba suprimiendo una importante parte de la convección.

La formación de gotas de agua en una nube, requiere la presencia de núcleos de condensación como los aerosoles.

En este detallado estudio no solo se diferencia entre el impacto del humo y los aerosoles en el proceso de formación de nubes de desarrollo vertical, también se diferencia el color y la forma de las partículas. No tiene el mismo impacto una partícula de polvo del Sahara que es de color más claro, que el de una del desierto del Gobi que es más oscura. Cada una influirá de una manera al interaccionar con la radiación solar y por lo tanto con el proceso de la formación de la nube.

Aunque son varios los factores que influyen en las anomalías de precipitación que se registran por el planeta, y que cada vez son más frecuentes, un mayor conocimiento de los efectos del humo y aerosoles en la futura formación de nubes y la correspondiente distribución de precipitación es fundamental para planificar los efectos de intensas lluvias o prolongadas sequías.