Segreti svelati: scienziati decifrano la formazione di particelle che alterano il clima

RomeScienziati del Pacific Northwest National Laboratory del Dipartimento dell'Energia hanno scoperto processi cruciali alla base della creazione di particelle aerosol che influenzano il nostro clima. Le particelle aerosol sono minuscole, spesso di dimensioni nanometriche. Nonostante la loro piccola dimensione, hanno un grande impatto sul clima e sulla salute. Queste particelle influenzano i modelli meteorologici e sono collegate a più di tre milioni di morti premature ogni anno. Comprendere come si formano è stato un compito difficile per i ricercatori.

Il team del progetto EAGLES, che si dedica allo studio delle interazioni tra aerosol e nuvole su scala globale, ha fatto diverse scoperte importanti.

• Inseriti 11 nuovi percorsi per la formazione di particelle in un modello climatico globale.
• Individuate le regioni in cui avvengono questi percorsi.
• Valutato il loro impatto potenziale sul clima terrestre.

Le particelle possono formarsi in modi diversi. Gli aerosol primari provengono direttamente da fonti come polvere o cenere. Gli aerosol secondari, invece, si formano nell'atmosfera a partire da gas. Il team EAGLES ha studiato questi aerosol secondari e ha riscontrato alte concentrazioni di nuove particelle sopra aree come le foreste pluviali dell'Amazzonia centrale e del sud-est asiatico. I modelli climatici attuali spesso non tengono conto di queste alte concentrazioni, sia sottostimandone il numero sia posizionandole a quote errate.

Il team ha potenziato il modello climatico E3SM del DOE, incorporando nuove vie e riuscendo a riprodurre i picchi di particelle osservati nei dati reali. Hanno scoperto che molte nuove particelle si formano nella parte superiore della troposfera. Questo aggiornamento migliora notevolmente la nostra comprensione delle concentrazioni di particelle a livello mondiale, rivelando che sono quasi tre volte superiori rispetto alle stime precedenti.

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Gli aerosol sono fondamentali perché contribuiscono alla formazione delle nuvole. Il vapore acqueo si condensa su queste particelle, generando nuvole. Le caratteristiche delle particelle, come la composizione e la dimensione, influenzano se le nuvole porteranno pioggia o rifletteranno la luce solare nello spazio. Questo impatta il clima terrestre. Gli studiosi hanno scoperto che le particelle prodotte localmente possono rappresentare fino all'80% del materiale che forma le nuvole sopra gli oceani tropicali e delle medie latitudini e fino al 65% sopra l'Europa e la costa orientale degli Stati Uniti.

Comprendere l'impatto degli aerosol sul clima è cruciale per prevedere come cambierà il clima quando le emissioni saranno ridotte per combattere il riscaldamento globale. Il ricercatore principale Po-Lun Ma ha sottolineato la necessità di modelli di sistema terrestre accurati. Questi modelli esaminano diversi scenari di emissione e prevedono i cambiamenti climatici. Modelli migliori portano a previsioni più affidabili.

Hailong Wang ha affermato che sono necessari ulteriori studi per comprendere a fondo come le particelle di aerosol influenzino il clima. Tuttavia, questa ricerca è cruciale perché ci permette di comprendere meglio la scienza del clima e riduce le nostre incertezze.

Questo studio, finanziato dal programma di Ricerca Biologica e Ambientale del DOE, ha utilizzato strumenti del Centro Nazionale di Calcolo Scientifico per la Ricerca Energetica. Ha coinvolto la collaborazione di diverse istituzioni, tra cui l'Università Tsinghua, il Centro Nazionale per la Ricerca Atmosferica, Carnegie Mellon University, Caltech, l'Università Oceanica della Cina, l'Università di Nanchino, l'Università di Xiamen e l'Università Fudan.