Imagen satelital de tormentas eléctricas en Brasil

Esta fotografía, adquirida en febrero de 1984 por un astronauta a bordo del transbordador espacial, muestra una serie de tormentas eléctricas maduras ubicadas cerca del río Paraná en el sur de Brasil. Con abundantes temperaturas cálidas y aire cargado de humedad en esta parte de Brasil, las tormentas eléctricas grandes son comunes. En la parte superior de la imagen se pueden ver varias nubes de yunque rebasandose. Las tormentas de esta magnitud pueden dejar caer grandes cantidades de lluvia en un corto período de tiempo, causando inundaciones repentinas. Sin embargo, un investigador financiado por la NASA ha descubierto que diminutas partículas de contaminación en el aire pueden modificar el desarrollo de las nubes de tormenta al aumentar la cantidad y reduciendo el tamaño de los cristales de hielo dentro de ellos. Estas modificaciones pueden afectar el impacto de las nubes en el "presupuesto de radiación" de la Tierra o la cantidad de radiación que entra y sale de nuestro planeta. Steven Sherwood, profesor de la Universidad de Yale, descubrió que los aerosoles aerotransportados reducen el tamaño de los cristales de hielo en las nubes tormentosas y también pueden reducir la precipitación. Mediante el uso de varios satélites e instrumentos, incluido el Espectrómetro Para Cartografía General del Ozono de la NASA (TOMS) y el satélite de la Misión de Medición de Lluvias tropicales (TRMM) de la NASA, Sherwood observó cómo las partículas de contaminación en el aire (aerosoles) afectan las grandes tormentas o las nubes cumulonimbus en los trópicos. Los aerosoles comunes incluyen polvo mineral, humo y sulfatos. Un mayor número de estas partículas crea un mayor número de cristales de hielo más pequeños en las nubes cumulonimbus. Como resultado de su tamaño más pequeño, los cristales de hielo se evaporan de un estado sólido directamente a un gas, en lugar de caer como lluvia. Sherwood señaló que este efecto es más frecuente en la tierra que en las zonas oceánicas abiertas. La investigación anterior realizada por Daniel Rosenfeld de la Universidad Hebrea reveló que los aerosoles y la contaminación redujeron las lluvias en cúmulos poco profundos de agua líquida, que no tienen la capacidad de producir tanta lluvia. Sherwood amplió esa investigación al observar nubes cumulonimbus con más partículas de hielo. Los estudios también han demostrado que las partículas de hielo son más pequeñas en la parte superior de las nubes de tormenta cuando hay más contaminación y cuando el aire ascendente en las nubes (convección) es más fuerte. Los aerosoles parecen tener la mayor influencia en las escalas de tiempo estacionales y más largas, como en los meses más cálidos, cuando las plantas y la maleza se queman para limpiar los campos. En áreas donde se produce la quema de biomasa, como en América del Sur, se ha encontrado que los aerosoles reducen el diámetro de los cristales de hielo en las nubes hasta en un 20 por ciento. Las áreas sobre desiertos, como la región del Sahel de África, donde el polvo es un aerosol primario, hubo una disminución del 10 por ciento en el diámetro de los cristales de hielo en las nubes cumulonimbus. Las partículas de aerosol son necesarias para que se formen las nubes, y se sospecha que las nubes pueden ser alteradas por grandes concentraciones de ellas. Al observar los diez años de datos de aerosoles y al analizar estadísticamente muchas nubes de tormenta, Sherwood pudo confirmar que estaban afectados. Sherwood descubrió que los cristales de hielo son más pequeños en las nubes en los continentes que en los océanos, lo que podría atribuirse a la cantidad de contaminación generada en la tierra. Los valores más altos ocurren ampliamente en el norte de África, donde se produce el polvo del desierto y el humo de la quema agrícola. Los valores intermedios prevalecen sobre gran parte de Asia, a través de la región de Indonesia y en el sur del Pacífico. Los tamaños más grandes de cristales de hielo se encontraron en los océanos Pacífico oriental y Índico meridional. El artículo de Sherwood, "Aerosoles y tamaño de partículas de hielo en el cumulonimbus tropical", aparece en la edición del 1 de mayo de 2002 del Journal of Climate de la American Meteorological Society. Este trabajo se realizó bajo el programa de Sistema de Observación de la Tierra de la NASA / Ciencia interdisciplinaria (IDS) bajo la Empresa de Ciencias de la Tierra de la NASA. Imagen captada en febrero de 1984.