Il disegno del cielo di un bambino di solito mostra nuvole gonfie, simili a palloncini, in netto contrasto con uno sfondo blu. Ora, un dispositivo olografico legato ad un'ala di aeroplano ha dimostrato che un semplice schizzo potrebbe effettivamente essere una buona somiglianza con vere nubi cumuliformi.
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Il sistema high-tech ha immaginato le minuscole goccioline ai bordi delle nuvole e ha scoperto che c'è una netta transizione tra nuvola e cielo. I risultati potrebbero aiutare gli scienziati a costruire modelli climatici e meteorologici migliori che rappresentino più accuratamente gli effetti delle nuvole.
Tutte le nuvole sono raccolte di minuscoli cristalli d'acqua e di ghiaccio che sono abbastanza piccoli da non cadere troppo rapidamente. A seconda di come queste particelle disperdono la luce del sole, le nuvole possono apparire di un bianco brillante o di un grigio cupo. E quando le goccioline si scontrano e si uniscono, l'acqua e il ghiaccio cadono come precipitazioni.
"Il modo in cui le nuvole diffondono la luce e la velocità con cui possono formare le precipitazioni dipendono in gran parte dal numero e dalla dimensione delle particelle contenute all'interno", osserva lo studio co-autore Raymond Shaw, scienziato atmosferico presso la Michigan Technological University. Ma fino ad ora, gli scienziati non sono stati in grado di vedere cosa sta succedendo a quelle particelle.
Shaw e i suoi colleghi hanno utilizzato un dispositivo chiamato Holographic Detector for Clouds, o HOLODEC, che viene legato al bordo dell'ala di un aereo. Mentre l'aereo vola attraverso una nuvola, un raggio laser registra tridimensionalmente le particelle all'interno.
"Siamo in grado di misurare centinaia, persino migliaia di goccioline di nuvole, comprese le loro dimensioni e il modo in cui sono raggruppate nello spazio, il tutto all'interno di un volume delle dimensioni di un marker di evidenziatore", afferma Shaw.
I ricercatori hanno pilotato la HOLODEC attraverso nubi cumuliformi sul Colorado e sul Wyoming. Si sono concentrati su sbuffi isolati in modo da poter tornare indietro diverse volte per vedere le goccioline nelle diverse fasi del ciclo di vita di una nuvola, osserva il co-autore Jeffrey Stith del National Center for Atmospher Research.
La tecnologia è stata in grado di "fornire una vista straordinaria delle nuvole a livello microscopico, proprio come si potrebbe vedere se si è riusciti a portare un microscopio in una nuvola per visualizzare le singole goccioline mentre incontrano chiazze d'aria asciutte che si mescolano nella nuvola, " lui dice.
Il rilevatore olografico per nuvole è visto qui legato alla parte inferiore di un'ala dell'aereo. (NCAR) I modelli meteorologici e climatici attuali presuppongono che tutte le particelle all'interno di una nuvola si comportino allo stesso modo, ma il nuovo studio, pubblicato questa settimana su Science, ha scoperto che un sottoinsieme delle goccioline evapora completamente, creando bordi distinti.
"Sappiamo tutti che le nuvole possono sembrare avere spigoli vivi su larga scala, ma vedere che la nitidezza quando ingrandita 10.000 volte più vicino è affascinante", dice Shaw. Tale conoscenza potrebbe portare a migliori previsioni meteorologiche e climatiche.
La creazione di immagini 3D dai dati HOLODEC richiede sofisticati programmi per computer che utilizzano schede grafiche di fascia alta simili a quelle utilizzate dai giocatori di video, aggiunge Shaw.
"Suppongo che dovremmo ringraziare tutte quelle generazioni di ragazzi adolescenti per aver contribuito a questa più profonda comprensione delle nuvole", afferma.
