MACLOUD – Marine Cloud Brightening
Lo studio appena pubblicato, che descrive come El Niño potrebbe essere attenuato tramite il fenomeno del Marine Cloud Brightening (MCB), mi ha dato lo spunto per approfondire un po’ l’argomento. Con mio grande stupore, ho scoperto che nel mio archivio, ormai ben fornito, avevo accennato solo brevemente nelle english news del 2014 a un primo esperimento di “cloud brightening” – che, dal punto di vista odierno, assume particolare rilevanza. Sul mio sito non ci sono altre notizie al riguardo. Allora, di cosa trattava questo esperimento?
L’esperimento E-PEACE è stato un importante studio scientifico internazionale focalizzato sulle interazioni tra aerosol e nubi. Non risultano articoli in italiano dedicati al progetto.
Un breve riassunto:
“L’esperimento E-PEACE (Eastern Pacific Emitted Aerosol Cloud Experiment) è stato condotto nel 2011 da un team di scienziati statunitensi al largo della costa di Monterey, in California, con l’obiettivo di migliorare la comprensione delle interazioni tra nubi e aerosol.
L’esperimento si è svolto nei mesi di luglio e agosto 2011. In quel periodo dell’anno, nell’area si formano nubi basse persistenti (strato-cumulo), il che rende possibile valutare le interazioni tra nubi e aerosol in condizioni atmosferiche relativamente stabili.
I ricercatori hanno immesso particelle nell’atmosfera generando fumo di paraffina dal ponte di una nave e rilasciando particelle di sale da un aereo Twin Otter. Hanno inoltre misurato le emissioni delle navi che transitavano nell’area di studio durante l’esperimento.
Il team ha poi utilizzato strumenti a bordo di aerei e satelliti per misurare la concentrazione di particelle, la risposta delle nubi alle particelle aggiunte e i cambiamenti nelle proprietà delle nubi (come la riflettività). Hanno confrontato le proprie misurazioni con le previsioni dei modelli per migliorare le simulazioni al computer delle interazioni nubi-aerosol.
I risultati di E-PEACE sono rilevanti per il marine cloud brightening (l’aumento della luminosità delle nubi marine). Il team ha scoperto che il fumo e le particelle provenienti dalle navi possono aumentare la luminosità delle nubi. Hanno inoltre rilevato che le particelle di sale di grandi dimensioni possono incrementare i tassi di pioviggine, il che può ridurre la durata delle nubi stesse.” VEDI https://srm360.org/outdoor-experiments/e-peace/
La proposta di utilizzare ora questa tecnica come strumento per domare il fenomeno El Niño sollecita la curiosità, anche da parte della comunità scientifica, riguardo agli esperimenti in corso. La gran parte della ricerca climatica recente, compresi gli studi tesi a mitigare l’impatto distruttivo dei cicli di El Niño si concentra nel Pacifico sud-orientale (al largo di Cile e Perù). Ricerche e modelli sul clima (come quelli condotti dalla Scripps Institution of Oceanography dell’Università della California a San Diego) hanno dimostrato che l’aggiunta mirata di aerosol in queste zone può raffreddare le acque oceaniche superficiali e alterare le dinamiche che alimentano gli estremi climatici di El Niño.
L’ articolo pubblicato sul bollettino della American Meteorological Society:
The Eastern Pacific Emitted Aerosol Cloud Experiment (E-PEACE)
Autori: Russell, L. M., et al.
Pubblicato in: Bulletin of the American Meteorological Society (BAMS), 2013.
L’Abstract dice:
“Le interazioni tra aerosol, nubi e radiazione sono considerate la principale fonte di incertezza nelle proiezioni dei modelli climatici riguardo alla futura forzante radiativa dovuta al crescente aumento delle emissioni antropogeniche. Le cause sottostanti a tale incertezza nelle previsioni climatiche risiedono nelle lacune della nostra comprensione fondamentale dei processi che coinvolgono le nubi. Sono stati compiuti progressi significativi, sia attraverso osservazioni che tramite modelli, nell’affrontare tali questioni cruciali, ma la loro quantificazione corretta risulta complessa, limitando di conseguenza la nostra capacità di rappresentarle nei modelli climatici globali.
L’esperimento E-PEACE (Eastern Pacific Emitted Aerosol Cloud Experiment) del 2011 è stato una campagna aerea mirata, integrata da studi di modellistica, che ha impiegato l’aereo Twin Otter del CIRPAS (Center for Interdisciplinary Remotely-Piloted Aircraft Studies) e la nave da ricerca Point Sur nel luglio e nell’agosto del 2011 al largo della costa centrale della California. L’esperimento si è avvalso di una dotazione completa di strumenti per misurare il numero di particelle e goccioline, la massa, la composizione e la distribuzione dell’assorbimento di acqua.
E-PEACE ha utilizzato tre fonti di particelle emesse per separare i feedback indotti dalle particelle dalla variabilità dinamica, nello specifico:
particelle generate da fumo prodotto a bordo della nave, con diametri compresi tra 0,05 e 1 $\mu m$ (che hanno prodotto tracce misurate via satellite e presentavano una composizione delle goccioline caratteristica del fumo organico);
particelle di combustione provenienti da navi portacontainer, con diametri tra 0,05 e 0,2 $\mu m$ (misurate in diverse condizioni, con goccioline contenenti sia componenti organiche che solfati);
particelle di sale macinato rilasciate da aereo, con diametri tra 3 e 5 $\mu m$ (che hanno mostrato un incremento dei tassi di pioviggine in alcune nubi).
Le osservazioni aeree sono risultate coerenti con precedenti simulazioni large-eddy di nubi più profonde nelle scie delle navi e con la modellazione aerosol-nube a livello di “pacchetto” (parcel modeling) riguardante il numero e la composizione delle goccioline, fornendo vincoli quantitativi sugli effetti degli aerosol nella microfisica delle nubi calde.” FINE ABSTRACT.
PDF The Eastern Pacific Emitted Aerosol Cloud Experiment (E-PEACE) https://journals.ametsoc.org/view/journals/bams/94/5/bams-d-12-00015.1.xml
Le ricerche sul MCB si scontrano con grande sfide e incognite, come sempre in questo campo. Gi scienziati avvertono che alterare in modo così massiccio la formazione delle nubi nel Pacifico potrebbe innescare reazioni a catena, con conseguenze imprevedibili e potenzialmente dannose sugli equilibri meteorologici e termici di altre aree del pianeta. Per questa ragione, gli studi in merito sono per ora limitati a modelli climatici e test a brevissimo raggio. Ma pare che qualcuno vuole accelerare.
Maria Heibel
EarthCARE tracks how ship emissions transform clouds
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