Efecte de la pols atmosfèrica sobre la formació de núvols de gel confirmat

Se sap que la proporció de núvols coberts de gel depèn de les partícules de pols del núvol que actuen com a nuclis per a la formació de cristalls de gel. Tanmateix, no es va demostrar clarament utilitzant un gran conjunt de dades. En un estudi publicat el 31 de juliol de 2025, els investigadors han confirmat aquesta relació.cantar 35 anys de dades de satèl·lit. Han demostrat que la proporció de núvols coberts de gel (és a dir, freqüència total o ITF (gel de la part superior dels núvols respecte a la freqüència total) in l'hemisferi nord entre −15° i −30°C es correlaciona fortament amb l'abundància de partícules de pols als núvols. Això és important per a la modelització climàtica perquè El forçament radiatiu i la precipitació dels núvols es veuran influenciats per si estan coberts per una capa de núvols de gel o d'aigua. 

La paraula "pols" provoca una sensació d'incomoditat i incomoditat, i amb raó, perquè la pols de fonts naturals i activitats humanes (com la construcció, els processos industrials i el moviment de vehicles) contribueix a la presència de partícules en suspensió a l'aire, cosa que provoca contaminació atmosfèrica que té un impacte negatiu en la salut dels sistemes respiratori i cardiovascular. A les regions àrides i semiàrides, les tempestes de sorra i pols aboquen grans quantitats de partícules de pols mineral a l'aire. La contaminació atmosfèrica resultant afecta la salut pública, el medi ambient i el balanç de radiació.  

La pols mineral transportada per l'aire també juga un paper important en el sistema climàtic. Absorbeix i dispersa la radiació solar i tèrmica, per la qual cosa afecta directament el balanç energètic del sistema terrestre. Qualsevol canvi en la càrrega de pols mineral atmosfèrica canvia el balanç de radiació d'una regió (és a dir, el canvi net en el flux de radiació a causa de la pols o del forçament radiatiu de la pols). Les partícules en suspensió amb una mida de fins a 0.2 μm també actuen com a llavors per a la formació de gotes de núvol quan el vapor d'aigua es condensa sobre elles. Anomenades nuclis de condensació de núvols (CCN), aquestes partícules serveixen de base per a les gotes de núvols i són essencials per a la iniciació de la formació de gotes de núvols i el desenvolupament de núvols i pluja. Afecta indirectament el sistema climàtic de la Terra, inclòs el forçament radiatiu. Els canvis en les concentracions de partícules en suspensió amb l'aire que actuen com a CCN tenen impactes significatius en les propietats dels núvols, el forçament radiatiu i el clima. 

Tipus de núvols i jofreqüència ce-total (ITF) 

Els núvols poden ser de tres tipus segons si estan compostos principalment de cristalls de gel o de gotes d'aigua líquida. Els núvols de gel estan compostos de cristalls de gel formats per nucleació al voltant de partícules nucleants de gel (INP) com la pols mineral. Normalment es formen a grans altituds on preval la temperatura de congelació. Els núvols d'aigua, en canvi, estan compostos principalment de gotes d'aigua líquida i es formen quan el vapor d'aigua de l'atmosfera es refreda i es condensa en gotes d'aigua líquida al voltant de nuclis de condensació de núvols (CCN) com partícules de pols o sal. Els núvols de fase mixta contenen tant cristalls de gel com gotes d'aigua superrefredades. Aquest procés en què les gotes d'aigua superrefredades es congelen sobre cristalls de gel o altres partícules de gel, provocant un augment significatiu de la seva massa i densitat, s'anomena riming. El riming es veu principalment en núvols de fase mixta a temperatures d'entre -5 °C i -25 °C en llocs on les gotes d'aigua superrefredades es congelen en col·lidir amb cristalls de gel. La freqüència de gel a total (ITF) és la proporció de núvols de gel en comparació amb el nombre total de núvols observats al nivell superior del núvol.  

Els processos implicats en els efectes de la pols mineral sobre el sistema climàtic són ben coneguts, però hi havia almenys dos problemes que els investigadors havien d'abordar.  

En primer lloc, hi havia incertesa en l'estimació dels efectes climàtics directes i indirectes de la pols mineral a escala global. La missió EMIT (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) de la NASA instal·lada a bord de l'ISS aborda aquest problema cartografiant la composició de la pols mineral de les regions àrides de la Terra i proporcionant un conjunt de dades globals per a la modelització climàtica. Va assolir una fita el 27 de juliol de 2022 quan va proporcionar la seva primera vista de la Terra. L'any passat, el 2024, va passar a una fase de missió ampliada almenys fins al 2026.  

En segon lloc, tot i que se sap des de fa temps que la proporció de núvols coberts de gel depèn de les partícules de pols del núvol que actuen com a nuclis per a la formació de cristalls de gel, això no s'ha demostrat clarament utilitzant un gran conjunt de dades. En un estudi publicat el 31 de juliol de 2025, els investigadors han confirmat aquesta relació utilitzant 35 anys de dades de satèl·lit. Han demostrat que la proporció de núvols coberts de gel (és a dir, la freqüència total de gel a la part superior dels núvols o ITF) a l'hemisferi nord entre -15° i -30°C es correlaciona fortament amb l'abundància de partícules de pols als núvols. Això és important per a la modelització climàtica, ja que el forçament radiatiu i la precipitació dels núvols es veuran influenciats per si estan coberts per una capa de núvols de gel o d'aigua.  

***

(Agraïments: Dr. Sachchidanand Singh, Cap científic, CSIR-NPL, Índia, per les seves valuoses aportacions sobre el tema i l'edició)   

*** 

Referències:  

1. Villanueva D., et al. 2025. La congelació de gotes impulsada per la pols explica la fase superior dels núvols als extratròpics del nord. SCIENCE. 31 de juliol de 2025. Vol. 389, número 6759, pàg. 521-525. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adt5354 

*** 

Article relacionat 

• Efectes climàtics de la pols mineral atmosfèrica: la missió EMIT assoleix la fita (1 d'agost de 2022).  

***