Norii sunt unul dintre misterele climei Terrei, o natură eterică ce conţine sute şi chiar mii de tone de apă sub formă de picături suspendate, plutind în atmosferă ca şi cum ar pluti într-un vis. Ei joacă un rol dublu: pe de o parte, reflectă energia Soarelui înapoi în spaţiul glacial, ceea ce răceşte atmosfera (norii joşi), dar, de asemenea, captează energia de la sol (cei înalţi), ceea ce o încălzeşte. La nivel local, efectul dominant depinde de natura lor volatilă: dimensiunea, locaţia, cantitatea de apă pe care o conţin… este uşor ca o furtună, de exemplu, să ascundă un milion de tone de apă furioasă.

Deocamdată, şi luând în considerare toţi norii de pe planetă, dovezile ştiinţifice spun că răcirea predomină, iar suprafaţa Pământului este mai rece cu nori decât ar fi fără ei, dar efectul lor asupra climei este extrem de complex şi introduce multă incertitudine în modelele climatice şi de predicţie. În plus, aşa cum norii afectează clima, schimbările climatice afectează norii, şi nu este deloc clar cum va evolua această relaţie pe o planetă din ce în ce mai caldă.

Într-un studiu recent, publicat în revista Climate Dynamics, cercetătorii de la Institutul Goddard pentru Studii Spaţiale al NASA şi de la Universitatea din Stockholm au analizat peste 30 de ani de imagini ale norilor, preluate de sateliţii meteorologici ai NASA (Terra, Aqua, CALIPSO, printre alţii). În el, ei afirmă că au detectat o restrângere a uneia dintre cele mai consistente fâşii de nori de pe Pământ: un strat alb care înconjoară Ecuatorul ca o îmbrăţişare. Potrivit climatologilor, această dispariţie – pe care o estimează la 1,5% pe deceniu – ar permite intrarea unei cantităţi mai mari de lumină solară, reflectând mai puţin, ceea ce ar încălzi mai mult atmosfera, potenţând spirala încălzirii globale. De asemenea, au detectat alte schimbări în modelele norilor, cum ar fi deplasarea de la latitudinile medii spre poli.

Dispariţia norilor ar putea avea mai multe consecinţe, pe lângă faptul că ar transforma cerul într-o tristeţe pentru pictori şi poeţi. Instrumentele agenţiilor spaţiale detectează de zeci de ani un alt mister: dezechilibrul dintre energia solară pe care o primeşte Pământul şi cea pe care o emite. Pentru că balanţa pare clară: intră mai multă decât iese. O bună parte se atribuie mâinii umane, emisiilor de gaze cu efect de seră şi pierderii de mase enorme de gheaţă reflectorizantă, ca în Arctica, care fac ca mai multă energie să ajungă la suprafaţa terestră, dar restul nu este clar. Cercetătorii se întreabă dacă dispariţia norilor este factorul care lipseşte pentru a explica acest lucru, ceea ce ar coincide cu alte studii, cum ar fi cel publicat în Surveys in Geophysics acum câteva luni de climatologii de la Centrul de Cercetare Langley al NASA.

În ceruri sunt mai mult decât picături de apă. Aerosolii sunt particule care plutesc în atmosferă: praf purtat de vânturi din deşerturi, cenuşă strălucitoare de la incendii precum cele care devorează California, emisia de vulcani, polen, emisia de transport şi agricultură…

„Aerosolii permit formarea norilor, dar, de asemenea, reflectă şi captează energia, astfel încât ambele se afectează reciproc”, explică Carmen Córdoba Jabonero, cercetător în domeniul Cercetării şi Instrumentaţiei Atmosferice al INTA. Pentru a studia complexitatea turbulentă a trioului nori-aerosoli-radiaţii pentru a influenţa clima, Agenţia Europeană Spaţială (ESA) şi JACSA japoneză au lansat în mai satelitul EarthCARE, care în prezent orbitează la 400 km deasupra suprafeţei terestre.

EarthCARE provine din acronimul în engleză Earth Cloud Aerosol and Radiation Explorer (Explorator de Nori, Aerosoli şi Radiaţii Terestre). Acesta are patru instrumente la bord: un lidar atmosferic, care măsoară poziţia înălţime a norilor şi aerosolilor; un radar de profil de nori pentru a-i vedea pe interior; camere pentru a face imagini multispectrale, foarte detaliate şi în diferite lungimi de undă ale luminii, şi un radiometru cu bandă largă, care măsoară radiaţia solară din spaţiu şi radiaţia infraroşie provenită de la Pământ. Córdoba Jabonero este unul dintre responsabilii pentru faza de validare şi calibrare la sol a acestor instrumente în care se află în prezent misiunea.

Cercetătorul conduce şi proiectul CLAVEL care tocmai a fost aprobat de Agenţia de Stat pentru Cercetare. CLAVEL se bazează pe măsurarea norilor şi interacţiunea acestora cu două tipuri de aerosoli: praf deşertic şi aerosol marin. Participă cercetători de la Universitatea din Évora, în Portugalia, care sunt în contact cu insulele Azore, şi, de asemenea, oameni de ştiinţă de pe Insula Réunion. „El Arenosillo, în Huelva, care este staţia INTA pentru cercetări atmosferice, şi Évora sunt zone influenţate de transportul de praf saharian, în timp ce Azore şi insula Réunion sunt medii maritime. CLAVEL se bazează pe studiul acestor două medii în diferite locaţii”, explică cercetătorul, care adaugă că, „toate aceste studii, atât de aerosoli, cât şi în nori, le-am aplicat altor proiecte planetare, de exemplu, instrumentaţie care există pe Marte dedicată şi prafului, sau norilor de gheaţă. Rezultatele noastre terestre sunt extrapolabile în alte medii. Întotdeauna ducem lipsă de finanţare, dar facem ceea ce putem, mai mult sau mai puţin, cu resursele date”.

José Luis Sánchez, cercetător în Fizica Atmosferică la Universitatea din León, a participat din 1997 la mai multe campanii de zbor în furtuni şi a analizat peste 180.000 de pietre de grindină. El spune că s-a interesat de nori când, în copilărie, locuia în Segovia. „Mă fascina cum se putea ca, vara, cu căldura care era în unele zile, din cer să ajungă să cadă gheaţă. Şi, în plus, să poată produce un zgomot atât de puternic, care sunt tunetele”.

Sánchez aşteaptă să găsească finanţare un proiect cu INTA pentru a testa un sistem anti-gheaţă pe drone, căruia i-ar oferi modele climatice de observare şi predicţie. „Există un tip de picături în nori care sunt în fază lichidă, chiar dacă sunt la temperaturi foarte scăzute. Când aceste picături se izbesc de un avion sau o dronă, pot îngheţa şi pot produce o încărcare enormă de gheaţă: pot forma un centimetru de gheaţă într-un minut. Acest lucru este foarte periculos, deoarece sunt nori de iarnă, nori foarte obişnuiţi care apar atunci când intră fronturile reci de iarnă”, explică el. Aceste picături apar într-un fel de pungi very mici şi efemere, de câţiva kilometri în diametru, care apar şi dispar rapid. „Dacă nu ai o predicţie rezonabilă”, explică Sánchez, „pot apărea unele probleme”.

Încărcarea cu gheaţă este unul dintre cele mai importante riscuri meteorologice în aviaţie. Avioanele comerciale au sisteme de încălzire, dar nu şi dronele, care au problema autonomiei energetice reduse. „Dacă introduci un sistem de încălzire, timpul de zbor se reduce enorm. În plus, dronele au fost create ca idee militară, prin urmare, în scenarii de război, ei bine, încă un lucru care cade din cer. Dar, atunci când ne gândim la utilizări civile, acest lucru nu se poate”, adaugă el.

De asemenea, lucrează la un alt proiect pentru a detecta prin satelit zonele de formare a grindinei. „Acesta este foarte variabil: poate cădea într-o zonă a oraşului, în alta nu, adică are o diversitate geografică foarte mare şi o incidenţă foarte variabilă”. Cu înregistrările de date de la senzorii lor de grindină, unii dintre ei de peste 25 de ani, ca în Lérida, au văzut că, atunci când există încălzire globală, ca cea actuală, există mai multă energie pentru ca furtunile să fie mai mari, dar asta nu înseamnă neapărat că va cădea mai multă grindină.

„Deoarece înălţimea la care se află temperatura de zero grade, din cauza încălzirii, este din ce în ce mai mare – nu ştiu dacă oamenii sunt conştienţi că un grad înseamnă o mulţime de metri mai sus –, acest lucru face, pe de o parte, ca furtuna să fie mai mare, dar, pe de altă parte, grindina se poate dezgheţa. Cum se termină această luptă? În zonele montane, nu are timp să se dezgheţe şi am văzut că numărul de impacturi de grindină este în creştere. În zonele apropiate de cota joasă, la 100 sau 200 de metri înălţime, are timp să se dezgheţe. Aici vedem clar că sunt din ce în ce mai puţine zile cu grindină, dar mai multe cu grindină mare: cea care nu apărea aproape niciodată, acum apare din când în când, şi mare mă refer de la un centimetru şi jumătate, doi centimetri în diametru, care deja începe să facă destul de multe daune”, conchide el. Sánchez şi echipa sa au găsit grindini de până la 10 centimetri în diametru. În Europa Centrală au detectat, de asemenea, o creştere a formării furtunilor de grindină.