Wolken zijn ingewikkeld. Elke wolkenformatie hangt af van de timing van de watercyclus, waarin water van het aardoppervlak verdampt, condenseert in de atmosfeer en valt terug naar beneden, evenals de soorten aerosolen in de atmosfeer.

In een poging om precies te begrijpen hoe de micro- en macro-eigenschappen van de wolk interageren met atmosferische deeltjes, een gezamenlijk onderzoeksteam voerde een modelstudie uit waarin drie goed gedocumenteerde weersystemen werden geanalyseerd die zich in maart 2000 boven de zuidelijke Great Plains in de Verenigde Staten voordeden.

De resultaten zijn gepubliceerd in Vooruitgang van atmosferische wetenschappen , en opgenomen in een speciale uitgave over spuitbussen, wolken, straling, neerslag, en hun interacties. Wetenschappers van het California Institute of Technology, Texas A&M-universiteit, Brookhaven Nationaal Laboratorium, University of Arizona en McGill University droegen bij aan het onderzoek.

"De resultaten van deze modelstudie benadrukken de complexiteit van de interacties tussen aerosol-wolk-precipitatie-straling die van geval tot geval variëren, " zei Yuan Wang, eerste auteur op het papier en een onderzoekswetenschapper in de afdeling geologische en planetaire wetenschappen aan het California Institute of Technology. "Aerosolen zijn zo klein en veranderlijk, dus het is moeilijk om hun impact te kwantificeren."

Spuitbussen, algemeen bekend als wolkenzaden, zijn kleine deeltjes van dingen zoals zeezout of vervuiling in de atmosfeer van de aarde.

Onderzoekers ontdekten dat verschillende gesimuleerde aerosolen een significante invloed hadden op elk van de drie systemen, maar andere factoren, zoals veranderingen in zonnestraling als gevolg van aërosolpertubaties, heeft ook in grote mate bijgedragen aan de vorming en ontwikkeling van wolken.

"Deze studie heeft aangetoond dat het bestuderen van het microfysische effect van de aerosol alleen onvoldoende is om de veranderingen van wolken in de echte atmosfeer te beoordelen, aangezien de stralingseffecten van aërosol ook grote gevolgen kunnen hebben voor de ontwikkeling van wolken en neerslagprocessen, ' zei Wang.

Bij klimaatvoorspellingen computerprogramma kan globale klimaten modelleren op basis van waarnemingsgegevens of theoretische informatie. Volgens Wang, het mondiale klimaatmodel is een goed hulpmiddel, maar het waardeert de invloed van aerosolen niet volledig. Zijn schaal verduistert de microfysische eigenschappen van aerosolen en hun impact.

"We zijn nog steeds op zoek naar de juiste manier om aërosolen en hun effecten in wereldwijde klimaatmodellen weer te geven, Wang zei. "We zijn geïnteresseerd in de interacties tussen het microschaalmodel en het wereldwijde klimaatmodel, en we werken eraan om de schalen tussen de twee te overbruggen."

Wereldwijde klimaatmodellen worden gebruikt om het toekomstige klimaat van de aarde te beoordelen, maar ze geven misschien niet het volledige beeld.

"De impact van aerosolen moet volledig worden beoordeeld, " Wang zei. "We moeten op een slimme manier rekening houden met de complexiteit van aerosol-wolkinteracties in het wereldwijde klimaatmodel."