Bioaerossóis e a formação de nuvens
Aerossóis biológicos, como fungos, bactérias, algas e pólen, estão presentes em toda a atmosfera. Mas em diferentes locais e sob variadas condições atmosféricas, os tipos de bioaerossóis e sua concentração variam de forma significativa. Nas nuvens, os bioaerossóis podem atuar como núcleos de condensação de nuvens, bem como núcleos de gelo e influenciar o ciclo hidrológico e o clima.
No entanto, há muita incerteza sobre o potencial de vários grupos de bioaerossóis que facilitam a precipitação através da nucleação de gelo. Cada grupo de bioaerossol difere de maneira significativa em sua atividade de nucleação de gelo. No atual momento, a maioria das informações sobre a atividade de nucleação de gelo de bioaerossóis é baseada em estudos de laboratório que podem não representar a atmosfera real.
É aqui que entram Sachin Patade, Vaughan Phillips e seus colegas. O objetivo da missão era resolver a atividade de nucleação de gelo dos principais grupos de bioaerossóis coletando amostras diretamente da atmosfera. Uma atmosfera rica em bioaerossóis como a Floresta Amazônica faz do ATTO um local ideal para as pesquisas da equipe.
Parametrização empírica
Os cientistas coletaram amostras de bioaerossóis no ATTO e as analisaram sob o Microscópio Eletrônico de Varredura (SEM). A partir de imagens SEM de alta resolução de bioaerossóis, eles coletaram informações sobre seus tipos, tamanhos e concentrações numéricas. Eles também processaram as amostras de bioaerossóis coletadas em câmaras de nuvens para estimar sua atividade de nucleação de gelo. Munidos dessas informações, a equipe formulou uma parametrização empírica em que a atividade de nucleação de gelo de grupos individuais de bioaerossóis passa a ser uma função de sua área total de superfície presente no ar amostrado. Com base em sua análise, a equipe formulou uma parametrização empírica para cinco grupos de bioaerossóis:
- Esporos de fungos e seus fragmentos
- Bactérias e seus fragmentos
- Pólen e seus fragmentos
- Detritos de plantas, animais e vírus
- Algas
© Sachin Patade / Uni Lund
Essa nova parametrização agora permite resolver a atividade de nucleação de gelo de cada grupo de bioaerossóis listado acima na simulação numérica de nuvens. Ao implementar a parametrização proposta em modelos de nuvens, é possível investigar o papel de cada grupo de bioaerossóis nas propriedades das nuvens e precipitação.
Patade et al. publicaram seu estudo “Empirical formulation for multiple groups of primary biological ice nucleating particles from field observations over Amazonia” no Journal of the Atmospheric Sciences.
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