Comprender cómo el clima y el cambio climático es uno de los desafíos más importantes en la ciencia actual. Un nuevo estudio teórico del profesor asociado, Jan Härter, en el Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, presenta un nuevo mecanismo para la autoagregaciónde nubes de tormenta, un fenómeno por el cual las nubes de tormenta se agrupan en grupos densos. El investigador utilizó métodos de la ciencia de la complejidad, y los aplicó a la investigación establecida anteriormente en meteorología sobre el comportamiento de las nubes de tormenta. El estudio ahora se publica en Cartas de investigación geofísica .
La vida y muerte de una nube de tormenta
Cuando el sol calienta la superficie del océano, el aire cálido y húmedo se eleva desde la superficie del océano, formando nubes de tormenta altas y columnar, que alcanzan alturas de aproximadamente 12 km y miden típicamente solo unos pocos kilómetros de ancho. A medida que estas nubes producenllueve, parte de ella se evapora y enfría el área local debajo de la nube. Con esto, la circulación inicial de aire, formando la nube, se cierra y la nube se disipa. Si fuera así de simple, este sería el final de la tormentaSin embargo, el aire denso debajo de la nube necesita equilibrarse con aire menos denso que lo rodea: "El aire frío es más denso y se separa de la nube. Se forman frentes de ráfaga que pueden chocar con los frentes de ráfaga de otras nubes.Como consecuencia, el aire se eleva y se producen nuevas nubes. Esto significa que las áreas donde hay suficientes nubes son más propensas a generar nubes adicionales ", explica Jan Härter Ilustración 1." Las áreas con menos nubes exhiben una mayor reducción de nubes.Como la energía necesita ingresar al sistema, y dado que la energía proviene de la luz solar, hay un límite en cuanto al tamaño de los bultos de la nube, por lo que ponemos una restricción a nuestro modelo.El resultado es que se forman grupos de nubes, con regiones libres de nubes en el medio.Esto también se ve en observaciones para el océano tropical ".
Combinando teoría con fenómenos del mundo real
La construcción de modelos es puramente teórica, pero aún se las arregla para explicar un fenómeno ". Es un argumento teórico, una sugerencia para un mecanismo que ahora se puede probar. La agrupación de nubes de tormenta se ha observado en el mundo real, pero aún carece de unexplicación científica. Si contrastamos dos casos extremos, donde se crea una nube, termina cerrándose. Luego, la mecánica estadística dice que no tendrá lugar una autoagregación convectiva. Comparando esto con otro modelo donde dos nubes crean otra, la agregación puede tomarlugar. Eso es básicamente lo que puede hacer el modelo teórico ". Jan Härter continúa:" Este tipo de autoorganización es enormemente interesante y puede ocurrir en una variedad de sistemas, desde la biología hasta el magnetismo.
Preparándose para la fuerza destructiva del clima
La meteorología tropical es, debido a la fuerte interacción de las nubes con la irradiación solar allí, relevante para el cambio climático. Más agrupamiento en un clima futuro podría afectar cuánto se calienta el océano, en relación con la tasa observada hoy. Predicción del agrupamiento de nubes de tormentatambién podría afectar el clima en Dinamarca, y los eventos bastante recientes en Dinamarca con inundaciones repentinas, alcantarillas y sótanos inundados, y el daño a la infraestructura ha provocado preguntas sobre el origen de tales inundaciones repentinas. Una comprensión más profunda de cómo interactúan las nubes podría arrojar nueva luzsobre la ocurrencia de tales inundaciones.
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Materiales proporcionado por Universidad de Copenhague . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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