Ученые объяснили различия между облаками Северного и Южного полушарий Земли

Облака в Южном полушарии светлее, чем в Северном, благодаря повышенному содержанию влаги, которое связано с небольшой площадью суши и внутренними гравитационными волнами в атмосфере.

Казалось бы, воздуху все равно, в каком полушарии планеты он находится: облака должны быть одинаковыми — что в Северном, что в Южном. Однако, как показывают наблюдения, в Южном полушарии Земли облачность гуще и светлее, она отражает больше падающего солнечного излучения, чем облака на тех же широтах в Северном. Южные облака возникают реже и содержат меньше ледяных частиц, зато больше влаги. Это различие было замечено еще десятилетия назад, но до недавнего времени не имело хорошего объяснения. Его исследовали и авторы новой статьи, опубликованной в журнале Atmospheric Chemistry and Physics.

Мартин Раденц (Martin Radenz) и его коллеги из Института тропосферных исследований имени Лейбница (TROPOS) использовали данные трехлетнего мониторинга облачности для Лейпцига (Германия) и Лимассола (Кипр) в Северном полушарии, а также для чилийского Пунта-Аренаса — в Южном. Наблюдения с помощью радаров и лидаров проводили в 2018-2021 годах, в рамках проекта DACAPO-PESO. Они показали, что на высоте тропосферы, при температурах между минус 24 и минус восемью градусами, над Пунта-Аренасом образуется на 10-40 процентов меньше облачности, чем над городами Северного полушария.

Стоит напомнить, что океан покрывает значительно большую часть поверхности Южного полушария Земли. Благодаря этому с суши в воздух попадает меньше мелких частиц пыли. Оказавшись на подходящей высоте, эти частицы служат центрами конденсации — «зародышами», на которых формируются и замерзают капли воды, складывающие облака. В результате облака Южного полушария при прочих равных условиях содержат меньше ледяных частиц и больше влаги. «А это значит, что они взаимодействуют с падающим солнечным светом и тепловым излучением, поднимающимся от Земли, иначе, чем на севере», — говорит Патрик Сейферт (Patric Seifert), один из авторов работы.

Такие выводы были сделаны и ранее, однако новое исследование нашло еще один интересный механизм, связанный с внутренними гравитационными волнами (ВГВ) — колебаниями воздуха, возникающими при обтекании им горного ландшафта. Мощные западные ветры, приходящие с Тихого океана, упираются в вершины Анд и устремляются на большую высоту. Благодаря этому даже при температурах ниже минус 25 градусов воздух оказывается насыщен влагой, что совсем нехарактерно для других регионов планеты. Таким образом, различия в облачности Северного и Южного полушарий можно объяснить разным числом аэрозольных частиц в воздухе, а также восходящими потоками ВГВ.