Ser que finalmente descobrimos como as nuvens viram chuva?

Meio ambiente

Com informações da New Scientist – 22/09/2023

Como uma nuvem vira chuva?

Se voc perguntar a qualquer professor de cincias – ou mesmo ao ChatGPT – como que as nuvens fazem chover, voc obter respostas que parecem convincentes e definitivas.

Infelizmente, nossa compreenso dos processos fsicos envolvendo a formao das nuvens e sua transformao em chuva est longe de oferecer tantas certezas – de fato, nem mesmo temos uma definio consensual de o que uma nuvem.

Um exemplo dos nossos “no saberes” acaba de ser dado por Armin Kalita e colegas da Universidade Rutgers, nos EUA: Eles descobriram que, momentos depois que a gua super-resfriada congela, emerge um estranho tipo de gelo, semelhante a uma mola.

Nunca ningum havia visto esse gelo esquisito, mas ele pode ajudar a explicar como as nuvens, que contm milhes de gotculas de gua super-resfriadas, fazem chover e afetam o clima da Terra.

Estados de congelamento

As nuvens so compostas por uma infinidade de pequenas gotas de gua em temperaturas abaixo de zero. Elas podem existir na forma lquida at serem penetradas por uma partcula, que pode ser um aerossol ou mesmo um cristal de gelo, o que d incio a uma sucesso complexa e pouco compreendida de estados de congelamento.

A durao e a frequncia desses diferentes estados so cruciais para fundamentar os modelos computadorizados que simulam como certas nuvens fazem chover e refletem a luz na atmosfera. O problema que tudo acontece to rapidamente que fica muito difcil estudar cada um dos passos que ocorrem na natureza.

Foi tentando fazer isto que Kalita descobriu a formao do tipo desconhecido de gelo. Esse gelo se forma dentro de gotculas de gua super-resfriadas, que acabam por ser comprimidas e esticadas em diferentes pontos, como uma mola em ao. Isso acontece microssegundos depois que a gota congela.

Gelo tensionado

Usando um microscpio e um aparelho de raios X especial, a equipe conseguiu obter imagens de dezenas de milhares dessas gotculas em congelamento conforme um fluxo de gotas de gua era injetado atravs de uma cmera que as resfriava quase instantaneamente a cerca de -39C.

Cada gota se transforma em uma espcie bola mais parecida com um gel, com uma rede de gelo permeando a gua lquida, antes de congelar completamente de fora para dentro. Isso aumenta a presso interna, at que a gota se estilhace ou esguiche a gua que ainda se encontra lquida, o que resulta em partculas de gelo que podem congelar outras gotas.

Isto, combinado com o tipo de gelo formado, pode explicar como e quando essas gotculas formam gelo nas nuvens que se transformam em chuva, embora o ambiente do laboratrio seja restrito demais para que os resultados possam ser aplicados diretamente para o processo natural nas nuvens.

Contudo, esse “gelo tensionado” observado nos experimentos no se enquadra em nenhuma descrio atual da dinmica molecular da formao de gelo, o que exigir que os modelos de formao de nuvens e de chuva sejam repensados.

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