La información sobre el hielo de las nubes mejora las predicciones meteorológicas Las descripciones de la formación de hielo secundario en nubes de fase mixta mejoran la modelización meteorológica y climática en el Ártico y en condiciones de irrupción de aire frío. Cambio climático y medio ambiente © Thomas Richter/stock.adobe.com Las nubes son un elemento esencial del sistema energético de la Tierra. Proporcionan agua dulce y ayudan a regular el clima. Sin embargo, las nubes de fase mixta —que contienen tanto agua como hielo— son la mayor fuente de error en las previsiones climáticas y meteorológicas. Financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto SIMPHAC mejora los modelos de predicción al describir dos mecanismos secundarios de formación de hielo. Formación de hielo en las nubes El mecanismo principal de formación de hielo en las nubes es el desarrollo de cristales de hielo a partir de partículas de aerosol. Los mecanismos de producción secundaria de hielo (SIP, por sus siglas en inglés) son menos conocidos. El equipo de SIMPHAC se centró en las descripciones de la rotura por colisión y la rotura de gotas. La rotura por colisión se refiere a la ruptura mecánica que se produce al chocar dos partículas de hielo de nubes, lo cual provoca la fractura de la partícula más pequeña. La rotura de gotas se refiere a la ruptura de las gotas de agua cuando se congelan. Comprender el comportamiento de las nubes de fase mixta resulta fundamental para realizar predicciones. Según la coordinadora del proyecto, Georgia Sotiropoulou: «Descubrimos que, si bien la producción primaria de hielo se ha considerado el mecanismo de formación de hielo más importante durante varias décadas, la SIP tiene una importancia similar y no debe ignorarse en los modelos atmosféricos». Irrupciones de aire frío La investigación de SIMPHAC revela que la formación de hielo secundario influye significativamente en los casos de irrupción de aire frío (CAO, por sus siglas en inglés), un patrón meteorológico crítico. Los CAO están relacionados con fenómenos meteorológicos extremos y pueden causar daños a cultivos, edificios y personas. Los modelos desarrollados por el equipo de SIMPHAC tienen el potencial de conducir a predicciones más precisas ante fenómenos meteorológicos peligrosos. En SIMPHAC se ha demostrado que la rotura por colisión y la rotura de gotas desempeñan un papel importante en la SIP, ya que están implicadas en una amplia gama de condiciones termodinámicas. Sotiropoulou afirma: «La inclusión de una descripción de la rotura por colisión en un modelo de previsión meteorológica dio lugar a una predicción más precisa de los campos de nubes durante un caso de CAO». Modelización en el Ártico El trabajo de SIMPHAC se centró en el Ártico, la región climática más sensible del mundo. El equipo del proyecto estudió dos modelos: el modelo de mesoescala Weather and Research Forecasting y el modelo climático Norwegian Earth System. En SIMPHAC se empleó una metodología de parametrizaciones explícitas desarrollada por Vaughan Phillips para describir los mecanismos de SIP en los modelos. Para evaluar el rendimiento de los modelos, los investigadores utilizaron mediciones recogidas por aviones que volaban al norte del Reino Unido para obtener muestras de eventos CAO. Además, para evaluar los modelos también se utilizaron datos recopilados durante un año por la estación de investigación de Ny-Alesund a partir de sensores remotos. Aunque la región ártica y los casos de CAO en particular ofrecen oportunidades excelentes para investigar los mecanismos de SIP, los modelos desarrollados en el marco del SIMPHAC tienen una amplia gama de aplicaciones. En la actualidad, las herramientas de modelización desarrolladas por el proyecto se utilizan para estudiar la formación de hielo en distintas condiciones atmosféricas, como tormentas con precipitaciones extremas. Una predicción precisa es esencial para gestionar el cambio climático. La labor de SIMPHAC, al mejorar nuestra comprensión de la formación de hielo en las nubes, ha ayudado a crear una imagen más clara de cómo los procesos a pequeña escala, como la colisión de cristales de hielo, pueden influir en los patrones dinámicos del clima y el tiempo. Palabras clave SIMPHAC, Ártico, irrupción de aire frío, rotura de gotas, hielo de las nubes, producción secundaria de hielo, nubes de fase mixta, rotura por colisión, modelo Weather and Research Forecasting, modelo Norwegian Earth System, estación de investigación de Ny-Alesund
