Облака в Антарктиде сильно отличаются от других

Облака, образующиеся в морозном воздухе над Антарктидой, отличаются по способу взаимодействия воды и льда внутри них, как показало новое исследование, а это, в свою очередь, изменяет количество солнечного света, отражаемого ими обратно в космос, что важно для моделей изменения климата.

Благодаря сочетанию моделирования, спутниковых снимков и данных, полученных при пролете сквозь облака, исследователи выявили процесс "вторичного" образования льда. Это означает, что ледяные частицы сталкиваются с переохлажденными каплями воды, замораживают и затем разбивают их, создавая множество осколков льда.

Технический термин для обозначения этой последовательности событий - раскалывание рима Халлетта-Моссопа. Она затемняет облака, уменьшая количество солнечного света, отраженного обратно в космос, и пропуская большее его количество в океан.

"Южный океан является массивным глобальным поглотителем тепла, но его способность забирать тепло из атмосферы зависит от температурной структуры верхнего слоя океана, которая связана с облачным покровом", - говорит ученый-атмосферист Рейчел Атлас из Университета Вашингтона.

По расчетам исследователей, в облаках при температуре от -3°C до -8°C (26,6°F и 17,6°F), около 10 Вт на квадратный метр дополнительной энергии от Солнца может достичь океана, что достаточно для значительного изменения температуры.

Образование льда внутри этих облаков происходит очень эффективно, и образовавшийся лед может очень быстро упасть в океан. Это быстро уменьшает количество воды в облаках и изменяет некоторые из их ключевых характеристик с точки зрения отражения.

То, что происходит внутри облаков, также влияет на их форму, создавая дополнительные последствия для того, насколько хорошо они защищают находящуюся под ними воду.

Все эти факторы необходимо взвесить, чтобы создать максимально точные климатические модели.

"Кристаллы льда полностью истощают большую часть более тонкого облака, поэтому горизонтальный охват уменьшается", - говорит Атлас.

"Кристаллы льда также истощают часть жидкости в толстых ядрах облака. Таким образом, частицы льда одновременно уменьшают облачный покров и затемняют оставшееся облако".

Февраль - пик лета в Антарктиде, и в это время года около 90 процентов неба покрыто облаками. Четверть этих облаков относится к типу облаков, рассмотренному в данном исследовании - облакам со смешанной фазой, поэтому не стоит недооценивать потенциальный эффект.

В настоящее время только несколько глобальных климатических моделей учитывают расщепление рима Халлетта-Моссопа, и исследователи, проводившие новое исследование, хотели бы, чтобы это было изменено, чтобы мы могли получить более детальное представление о том, как изменяется климат Земли в различных экосистемах.

Это вопрос, который уже неоднократно поднимался: климатические модели не учитывают в достаточной степени все различные типы облаков, вращающихся вокруг земного шара, все различные процессы, происходящие в них, и то, как это может повлиять на температуру.

"Низкие облака Южного океана не следует рассматривать как жидкие облака", - говорит Атлас.

"Образование льда в низких облаках Южного океана оказывает существенное влияние на свойства облаков и должно быть учтено в глобальных моделях".

Исследование было опубликовано в журнале AGU Advances.