Wolken zijn een grote bron van onzekerheid in computersimulaties die worden gebruikt om aardsystemen te bestuderen. Om die onzekerheid te verminderen, onderzoekers bestuderen de vorming van ijs in wolken. Deze formatie beïnvloedt de neerslagsnelheid, grootschalige wolkenbewegingen, en cloud optische eigenschappen. Dit onderzoek helpt een al lang bestaand mysterie aan te pakken. Al meer dan 50 jaar, wetenschappers wilden weten waarom waterdruppels bij een hogere temperatuur bevriezen als ze worden geraakt door een deeltje. Het is de druk van de impact, volgens nieuwe waarnemingen. Een nieuwe studie suggereert dat het warmere vriespunt te wijten is aan drukveranderingen als gevolg van het contact.

In de meeste voorspellende modellen van wolkenvorming en groei, temperatuur is de belangrijkste variabele, gevolgd door de materiaaleigenschappen van atmosferische deeltjes, bij het bepalen of een wolk al dan niet bestaat uit waterdruppels of ijskristallen. Deze nieuwe resultaten impliceren dat het ook belangrijk kan zijn om botsingen, of dynamische eigenschappen, die het wateroppervlak beïnvloeden.

In de atmosfeer, druppeltjes vloeibaar water worden vaak aangetroffen bij temperaturen onder het vriespunt van water (0 graden Celsius) tot temperaturen rond de min 40 graden Celsius. Deze koude vloeistofdruppels worden "onderkoeld" genoemd. Onderkoelde druppels kunnen bevriezen tot ijskristallen in aanwezigheid van een klasse van kleine deeltjes die bekend staat als ijskiemvormende deeltjes. Begrijpen welke deeltjes als ijskiemvormende deeltjes dienen onder welke omstandigheden en bij welke temperaturen is een actief onderzoeksgebied omdat de vorming van ijs in wolken de neerslagsnelheid beïnvloedt, grootschalige wolkenbewegingen, en cloud optische eigenschappen. Veel van de ijsvorming in de atmosfeer is het resultaat van katalyse door ijskiemvormende deeltjes, en de vele verschillende soorten ijskiemvormende materialen worden meestal gekenmerkt door de temperatuur waarbij ze bevriezing veroorzaken. Een al lang bestaand mysterie is de waarneming dat onderkoelde waterdruppels bij een hogere temperatuur bevriezen wanneer een ijskiemvormend deeltje het wateroppervlak raakt. vergeleken met hetzelfde deeltje dat in de druppel wordt ondergedompeld. Onderzoekers voerden laboratoriumexperimenten uit waarbij ze de druppeltemperatuur constant hielden en pure waterdruppels en druppels die verontreinigd waren met een kleine hoeveelheid olie op twee verschillende oppervlakken geroerd. De druppels werden mechanisch bewogen met behulp van een frequentiegestuurde luidspreker en gefotografeerd met een hogesnelheidscamera. Met deze aanpak, wetenschappers ontdekten of bevriezing plaatsvond en zo ja, wanneer en waar op de druppels. Deze experimentele resultaten laten zien dat ijskiemvorming, geïnitieerd door mechanische agitatie, sterk gerelateerd is aan de bewegende en vervormde driefasige contactlijn, suggereert drukverstoringen als oorzaak.