Все облачные капли на Земле образуются из крошечных частиц в воздухе - аэрозолей. Дополнительные аэрозоли, появляющиеся в результате антропогенной деятельности, продуцируют больше облачных капель, имеющих меньшие размеры. Меньшие, более многочисленные капли в облаках не сталкиваются так эффективно, что приводит к меньшему количеству осадков. Используя комбинацию покадровой спутниковой съёмки и моделирования траектории воздушных масс, авторы показывают, что аэрозоли могут увеличивать количество облаков и продлевать время жизни облачных полей, главным образом в стабильных атмосферных условиях, которые обычно обнаруживаются на западных побережьях субтропических районов с преобладанием страто-кучевых облаков. Долгоживущие облака оказывают более сильное охлаждающее влияние на климат и, следовательно, должны быть правильно параметризованы в атмосферных моделях, чтобы можно было получить точные прогнозы изменения климата.

Предполагается, что антропогенные аэрозоли усиливают планетарное альбедо и частично компенсируют потепление, вызванное накоплением парниковых газов в атмосфере Земли. Аэрозоли могут увеличить покрытие, отражательную способность и время жизни тёплых облаков нижнего яруса. Однако взаимосвязь между временем жизни облаков и концентрацией аэрозоля сложно измерить с помощью спутников, находящихся на полярной орбите. Авторы оценивают две временные шкалы, относящиеся к формированию и «живучести» облаков нижнего яруса в пространственных областях размером 1° × 1° с использованием многолетних геостационарных спутниковых наблюдений, предоставленных системой CERES (Clouds and Earth’s Radiant Energy System). Лагранжевы траектории, охватывающие несколько дней вдоль классической переходной зоны стратус-кумулюс, стратифицированы по аэрозольной оптической толщине и метеорологическим данным. Для облаков, образующихся на относительно загрязнённых траекториях, характерно иметь более низкую интенсивность выпадения осадков, более длительное среднее время жизни и более высокие альбедо и количество облаков по сравнению с незагрязнёнными траекториями. Хотя различия в траекториях жидкой воды оказываются незначительными, находятся прямые доказательства увеличения планетарного альбедо, главным образом, вследствие увеличения концентрации капель и количества облаков, с учётом того, что влияние аэрозоля на количество облаков положительно только для стабильных атмосферных условий. В то время как увеличение доли облаков обычно может быть большим в начале траекторий, вклад описывающего как дополнительные ядра конденсации облаков могут увеличить количество солнечного излучения, отражаемого облаками, эффекта (Twomey effect) оценивается как основной (примерно 3/4) в непрямом радиационном воздействии (форсинге) аэрозоля.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/117/30/17591