Condensación de nubes y núcleos de hielo
Las partículas de aerosol que siembran las gotas de las nubes y los cristales de hielo, controlando cómo se forman las nubes y precipitan.
Definition
Los núcleos de condensación de nubes y las partículas nucleadoras de hielo son los subconjuntos de aerosoles atmosféricos que actúan, respectivamente, como los sitios en los que se forman las gotas de las nubes y los cristales de hielo.
Scope
Cubre las fuentes, composición y tamaño de los núcleos de condensación de nubes y las partículas nucleadoras de hielo; su abundancia y variabilidad espacial; la dependencia del número de gotas de nubes y la concentración de cristales de hielo de estas partículas; y la influencia resultante de los aerosoles en la microestructura de las nubes y la precipitación.
Core questions
- ¿Qué hace que una partícula de aerosol sea eficaz como núcleo de condensación de nubes o núcleo de hielo?
- ¿Cómo controla la abundancia de estas partículas las concentraciones de gotas de nubes y de hielo?
- ¿Cómo difieren las fuentes naturales y antropogénicas en sus efectos nucleadores de nubes?
Key theories
- Control de aerosoles de la microestructura de las nubes
- El número y las propiedades de los aerosoles nucleadores establecen la concentración de gotas de nubes y cristales de hielo, vinculando la contaminación por aerosoles con el brillo, la vida útil y la precipitación de las nubes.
Mechanisms
Los núcleos de condensación de nubes suelen ser partículas solubles o higroscópicas de más de 50 nanómetros que se activan a las modestas sobresaturaciones que se encuentran en las nubes; su número establece en gran medida la concentración de gotas de nubes. Las partículas nucleadoras de hielo son mucho más raras y tienden a ser polvo mineral insoluble, partículas biológicas u otras superficies que catalizan la congelación a temperaturas más cálidas de lo que permite la nucleación homogénea. El aumento de las concentraciones de núcleos produce un mayor número de gotas o cristales más pequeños, lo que altera la reflectividad, la vida útil y la eficiencia de precipitación de las nubes.
Clinical relevance
Debido a que los aerosoles nucleadores determinan el número de gotas de nubes y de hielo, median las interacciones aerosol-nube que constituyen una de las mayores incertidumbres en las estimaciones de la influencia humana en el clima.
History
El reconocimiento de que una población limitada de aerosoles siembra las partículas de las nubes se remonta a principios del siglo XX, pero la cuantificación de la distribución global de la condensación y, especialmente, de los núcleos de hielo y sus efectos climáticos ha sido un foco de investigación activo desde finales del siglo XX.
Key figures
- Meinrat Andreae
- Daniel Rosenfeld
- Paul DeMott
Related topics
Seminal works
- andreae2008
- demott2010
Frequently asked questions
- ¿Por qué los núcleos de hielo son mucho más raros que los núcleos de condensación?
- El inicio del hielo requiere una superficie de partícula que coincida con la red de hielo lo suficientemente cerca como para catalizar la congelación, una propiedad que solo posee una pequeña fracción de aerosoles, como ciertos polvos minerales y partículas biológicas.