Como a poeira dos desertos ajudam a formar as nuvens do tipo Cirrus?

Sabia que a poeira dos desertos pode contribuir para a formação de nuvens? Exatamente. Os cristais de gelo presentes nas nuvens Cirrus formaram-se graças às partículas de aerossóis na atmosfera.

Nuvem tipo cirrus
O levantamento de poeira do deserto tem um papel essencial na formação de nuvens de alta altitude, como as do tipo Cirrus.

Todos os anos, uma quantidade enorme de poeira mineral é lançada para a atmosfera a partir das regiões áridas do mundo, tornando a poeira um dos tipos mais abundantes de partículas de aerossóis na atmosfera.

Perceber como a poeira se desloca através da atmosfera será importante à medida que os cientistas tentam prever como as alterações climáticas influenciarão os padrões climáticos.

Estas pequenas partículas de aerossóis são um fator surpreendentemente grande na formação das delicadas e finas nuvens de gelo, conhecidas como Cirrus nas altas altitudes da atmosfera. Embora os cientistas saibam que as partículas de poeira do deserto semeiam nuvens, a extensão desta relação tem sido uma questão de longa data.

A importância da poeira dos desertos na formação de nuvens

O gelo forma nuvens Cirrus de duas maneiras. Na nucleação homogénea, gotas de água líquida congelam espontaneamente quando encontram as condições apropriadas. Na nucleação heterogénea, uma partícula secundária (como a partícula de poeira) fornece um local em torno do qual o cristal de gelo se forma. Esta última via opera numa ampla gama de condições, mas requer a presença de detritos adequados.

No novo estudo os cientistas sugerem que, sob as condições certas, a nucleação heterogénea pode desempenhar um papel maior do que se pensava anteriormente.

As nuvens Cirrus iniciadas por poeira são surpreendentemente abundantes, representando 34 a 71% de todas as nuvens Cirrus fora dos trópicos. As nuvens do tipo Cirrus são classificadas como nuvens altas, fibrosas, brancas, finas e a sua altitude pode variar entre 7 e 18 km.

Antigamente, os investigadores consideravam que os cristais de gelo nas nuvens Cirrus formavam-se principalmente através de nucleação homogénea, por causa das baixas temperaturas e da falta de partículas nucleadoras de gelo em altas altitudes.

Tipos de nuvens atmosfera
Os tipos de nuvens são classificados em nuvens baixas, médias e altas. Além disso, são definidas pelo seu formato (aspeto) e altitude.

Os investigadores testaram o papel que as fortes tempestades chamadas de Sistemas de Tempestade Baroclina com Infusão de Poeira (DIBS - Dust-infused baroclinic storm) desempenham na formação de nuvens Cirrus. Estas tempestades elevam partículas de poeira da superfície da Terra para a atmosfera através de correias transportadoras quentes.

Investigações anteriores que utilizaram dados de satélite revelaram que os topos de nuvens do DIBS têm propriedades incomuns, semelhantes a Cirrus. No novo estudo, os cientistas usaram dados de satélite e modelagem para mostrar que concentrações extremamente altas de cristais de gelo no DIBS Cirrus são formadas através de congelamento heterogéneo.

O maior emissor de poeira do mundo

O estudo foi baseado em dados de um evento DIBS de maio de 2017 no leste da Ásia registado por quatro satélites meteorológicos separados. Os dados de imagem, espectroscópicos, radares e Lidar indicaram que a tempestade de 2017 produziu concentrações extremamente altas de partículas de gelo de 1 a 10 partículas por centímetro cúbico, com tamanhos de partículas na faixa de 10 a 30 micrómetros.

Estes dados foram utilizados num modelo de previsão do tempo (WRF-Chem). Os autores executaram o modelo em duas configurações: um modelo simples que dependia apenas da temperatura e um segundo modelo mais complexo que incluía fatores adicionais, como a área de superfície das partículas nucleantes.

poeira deserto nuvem cirrus
A poeira do deserto, ao ser levantada na atmosfera, favorece o processo de formação de cristais de gelo presente nas nuvens do tipo Cirrus.

Os autores da investigação publicada na JGR Atmospheres descobriram que a parametrização mais sofisticada correspondia às observações de nuvens mais de perto do que o modelo simples: o novo modelo mais complexo produziu concentrações de partículas de gelo que eram 10 a 100 vezes maiores e tamanhos de partículas que eram 2 a 3 vezes menores.

Estas descobertas, dizem os autores, indicam que os cristais de gelo na DIBS são formados através da nucleação heterogénea de partículas de poeira. Embora o deserto do Saara seja de longe o maior emissor de poeira do mundo, os desertos da Ásia Central são muitas vezes fontes mais importantes para a formação de Cirrus. Certos desertos são muito mais eficientes do que outros quando se trata de criação de nuvens.