Modelos climáticos

Em Maio deste ano, um grupo de pesquisadores da Dinamarca e do Reino Unido demonstrou experimentalmente pela primeira vez que os raios cósmicos podem estimular a formação de gotas de água na atmosfera da Terra, conduzindo à formação de nuvens.

Esta foi uma das descobertas mais importantes nos anos recentes na área da climatologia, fornecendo um novo elemento de origem natural para os modelos climáticos de longo prazo, como os utilizados pelo IPCC para avaliar as mudanças climáticas.


Raios cósmicos induzem formação de nuvens e influenciam temperatura na Terra



Agora, o laboratório do CERN, o mesmo que coordena o LHC, fez a primeira simulação computadorizada desse processo, um passo importante para que ele seja incluído nos modelos de previsão climática.

Sementes de nuvens

O projeto Nuvem (CLOUD - Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) mostrou que os vapores-traço encontrados na baixa atmosfera conseguem explicar apenas uma parte da produção de aerossóis encontrados na atmosfera.

Os aerossóis servem como "sementes", em torno das quais a umidade se condensa para formar gotículas, iniciando o processo de formação das nuvens.

Os resultados da simulação confirmaram que a ionização causada pelos raios cósmicos aumenta de forma dramática a formação de aerossóis.

A poucos quilômetros de altitude, traços de ácido sulfúrico e vapor d'água podem formar aglomerados rapidamente - um processo que pode ser acelerado em 10 vezes ou mais pelos raios cósmicos.

"Esses novos resultados do Projeto Cloud são importantes porque nós fizemos uma série de de primeiras observações de processos atmosféricos muito importantes," disse o pesquisador Jasper Kirkby. "Nós descobrimos que os raios cósmicos aumentam significativamente a formação de partículas de aerossóis na troposfera média e acima. Esses aerossóis podem eventualmente crescer e se transformar em sementes para as nuvens."

Vapores não identificados

Mas a equipe também descobriu que os vapores até agora considerados na formação dos aerossóis não explicam a história toda.

Abaixo de uma determinada altitude é necessária a presença de amônia.

Nem assim, contudo, as simulações conseguem explicar várias observações já feitas: de maneira mais significativa, o modelo mostrou que apenas vapor d'água, ácido sulfúrico e amônia não conseguem gerar a quantidade de aerossóis observados, nem mesmo com o surpreendentemente forte efeito dos raios cósmicos.

Outros vapores e compostos químicos devem estar envolvidos no processo. É nisso que os cientistas vão se empenhar a seguir.

"Foi uma grande surpresa descobrir que a formação de aerossóis na baixa atmosfera não é devida apenas à água, ácido sulfúrico e amônia," reconhece Kirkby. "Agora é vital descobrir quais outros vapores estão envolvidos, se eles são naturais ou de origem humana, e como eles influenciam as nuvens."
Bibliografia:

Role of sulphuric acid, ammonia and galactic cosmic rays in atmospheric aerosol nucleation
Jasper Kirkby et al.
Nature
25 August 2011
Vol.: Volume: 476, Pages: 429–433
DOI: 10.1038/nature10343