Nuvole persistenti causate dall’inquinamento atmosferico

Un nuovo studio rivela come l’inquinamento provoca temporali che si lasciano dietro nuvole più grandi, più cupe e più persistenti.

Apparsi nei Proceedings of the National Academy of Sciences del novembre scorso, i risultati della ricerca risolvono un dibattito di lunga data e rivelano il ruolo svolto dall’inquinamento nel riscaldamento climatico globale. 

Lo studio può anche fornire una misura dell’andamento del tempo e dei modelli climatici.

L’inquinamento riduce le dimensioni delle particelle di nuvole e ghiaccio e aumenta la loro durata, rendendo le nuvole più grandi e più persistenti. (Crediti: Pacific Northwest National Laboratory)

I ricercatori ritenevano che l’inquinamento causasse nuvole temporalesche più grandi e più persistenti, dando luogo attraverso il processo della convezione, a forti temporali con violente correnti d’aria ascensionali.

Ma lo scienziato Jiwen Fan, del Department of Energy’s Pacific Northwest National Laboratory e il suo team dimostrano ora che l’inquinamento favorisce  invece la permanenza delle nuvole, diminuendone peraltro le dimensioni, ma facendo aumentare la durata di vita delle particelle e del ghiaccio costituenti le nuvole. 

“Questo studio concilia ciò che vediamo nella realtà molto più di quanto mostrino i modelli al computer”, dice Fan. “Le osservazioni mostrano nuvole sempre più grandi a forma di incudine in sistemi temporaleschi, ma i modelli non mostrano se la convezione si fa sempre più forte. Ora sappiamo il perché”.

Queste nubi, con la loro ombra, raffreddano la terra durante il giorno, e trattengono il calore, come fa una coperta, di notte. L’inquinamento può causare nubi temporalesche nel tardo pomeriggio e trattenerle tutta la notte piuttosto che lasciare che si dissipino, dando così luogo a notti più calde.

Perché accade questo fenomeno? Le possibili cause vanno ricercate nell’aerosol che aggrega le goccioline d’acqua.

Un cielo inquinato ha molto più aerosol di un cielo pulito – si pensi alla foschia e allo smog – che tende ad aggregare goccioline di dimensioni piccolissime, ma in numero elevato.

I ricercatori hanno sempre ritenuto che le goccioline piccole scatenino una reazione a catena.

Invece di passare allo stato liquido e sciogliersi in pioggia, le piccole gocce, più leggere, salgono a formare grandi nuvole negli strati superiori dell’atmosfera, dove si congelano. Il congelamento toglie calore alle gocce d’acqua e provoca una nuvola temporalesca. La forte convezione fa salire un numero maggiore di gocce d’acqua e la nuvola ingrossa.

I ricercatori non avevano osservato questa forte convezione in ambienti inquinati e interessati da grandi sistemi nuvolosi. Non si riusciva, quindi, a trovare un collegamento.

Sono allora stati esaminati tre modelli diversi, uno inquinato, uno umido e uno ventoso, individuandoli nella realtà, rispettivamente: nel Pacifico occidentale tropicale, nel Sud-Est della Cina e in Oklahoma. 

In tutti e tre i casi l’inquinamento ha prodotto un aumento di dimensioni, spessore e persistenza delle nubi, ma la forte convezione è stata osservata solo nei primi due modelli, ai tropici e in Cina. Al contrario, in Oklahoma è successo addirittura che all’inquinamento si è associata una debole convezione.

La forte convezione è stata quindi scartata come causa principale.

Osservando però più accuratamente le nubi si è visto che l’inquinamento, in tutti e tre i modelli,  era associato a goccioline piccolissime ovunque queste si trovassero, indipendentemente dalla loro ubicazione e dall’altitudine.

Inoltre, il team ha osservato che nei cieli puliti le particelle di ghiaccio cadono più velocemente dalle grosse nuvole a incudine, provocandone il dissolvimento. Nei cieli inquinati, invece, i cristalli di ghiaccio permangono nell’atmosfera portando alla formazione delle nuvole imponenti e persistenti.