Учёные в шоке: Антарктида удивила неожиданным свойством облаков

Учёные выяснили, что в облаках над Антарктидой меньше льда, чем ожидалось

Антарктида кажется территорией "вечного льда", но новое исследование показывает неожиданную деталь: в антарктических облаках льда может быть меньше, чем мы интуитивно ожидаем.

Учёные выяснили, что в воздухе над Южным океаном и материком встречается удивительно мало частиц, которые запускают образование кристаллов льда в облаках. Это важно для климата, потому что состав облаков влияет на то, сколько солнечной энергии Земля отражает обратно в космос. Об этом сообщает журнал Geophysical Research Letters.

Почему облакам нужны "зёрна" для льда

Чтобы внутри облака появились кристаллы льда, одной низкой температуры часто недостаточно. В реальной атмосфере лёд обычно формируется, когда есть микроскопические "частицы-зародыши льда" — крошечные примеси, на которых водяные капли начинают кристаллизоваться.

Такие частицы бывают разного происхождения. Это может быть минеральная пыль, фрагменты почвы, пепел, аэрозоли морских брызг или биологические компоненты — например, белки и органические частицы, связанные с живыми организмами. Именно они помогают переохлаждённой воде перейти в твёрдое состояние даже там, где "самопроизвольное" замерзание происходило бы гораздо реже, пишет planet-today.

Что обнаружили над Антарктидой

Исследователи проанализировали пробы воздуха, собранные на нескольких антарктических форпостах, и пришли к выводу, что над Южным океаном вокруг Антарктиды концентрация частиц-зародышей льда низкая. На фоне репутации Антарктиды как ледяной пустыни это звучит парадоксально, но физика облаков устроена так, что "лёд на поверхности" и "лёд в облаках" — не одно и то же.

Судя по результатам, особенно низкие значения фиксировались на двух наиболее южных станциях. Пробы брали всего в районе трёх станций, поэтому авторы осторожны с обобщениями: они предполагают, что похожая картина может распространяться и на другие части континента, но для уверенности нужны дополнительные измерения, чтобы закрыть пробелы по регионам и сезонам.

Как это связано с глобальным потеплением

Низкая концентрация ледяных "зёрен" меняет то, из чего состоят облака. Когда таких частиц мало, значительная часть воды в облаках остаётся жидкой, хотя и переохлаждённой. Это принципиально влияет на отражательную способность: облака, богатые жидкой водой, часто сильнее отражают солнечный свет, чем более "ледяные" облака.

В результате получается своеобразный климатический эффект: такие облака могут помогать Южному полушарию сильнее отражать энергию Солнца и тем самым немного смягчать нагрев. Исследование дополняет понимание того, как "аномальные" облака Антарктики вписываются в общую систему климатических обратных связей.

Почему эта "защита" может ослабнуть

Авторы обсуждают и риск: по мере потепления ситуация с частицами-зародышами льда может измениться. Если ледники отступают, обнажается больше суши, а биосфера становится активнее, то источников аэрозолей и биологических частиц потенциально становится больше. В таком сценарии концентрация ледяных ядер в воздухе может вырасти.

Если в облаках станет больше центров кристаллизации, доля жидкой воды может уменьшиться, а отражательная способность — снизиться. Тогда регион и прилегающие акватории будут поглощать больше солнечной энергии, что способно усилить потепление через обратную связь. Поэтому фиксация "текущего состояния" антарктической атмосферы рассматривается как важная точка отсчёта для оценки будущих изменений.

Что это значит для прогнозов погоды и климата

Облака — одна из самых сложных частей климатического моделирования. Здесь важно не только "есть облака или нет", но и их микрофизика: размер капель, доля льда и воды, наличие аэрозолей. Дефицит ледяных ядер над Антарктидой — это как редкий естественный эксперимент, который помогает уточнять модели.

Если учёные лучше поймут, когда и почему облака там остаются "влажными", можно точнее оценивать вклад Южного океана и Антарктиды в энергетический баланс планеты. А значит — аккуратнее прогнозировать, как будет меняться регион в условиях продолжающегося потепления.

Сравнение ледяных и водонасыщенных облаков: в чём практическая разница

Внешне облака над Антарктидой могут выглядеть привычно, но внутри у них разные сценарии "работы" с солнечной энергией.
• Ледяные облака чаще содержат больше кристаллов, и их свойства зависят от того, как эти кристаллы растут и оседают.
• Водонасыщенные (с переохлаждённой жидкой водой) дольше сохраняют капли в жидком состоянии и нередко отражают больше солнечного света.
• Переход от "водного" режима к "ледяному" во многом определяется наличием частиц-зародышей льда в воздухе.
• Изменение источников аэрозолей способно сдвигать баланс между этими режимами, влияя на региональный климат.

Плюсы и минусы низкой концентрации ледяных ядер

Такая особенность атмосферы Антарктиды выглядит как "хорошая новость" для охлаждения, но у неё есть две стороны. Важно держать их одновременно, без упрощений.

Плюсы:

  • Больше переохлаждённой жидкой воды в облаках может означать более высокую отражательную способность.

  • Это потенциально помогает сдерживать нагрев в Южном полушарии на фоне глобального потепления.

  • Явление даёт учёным ценные данные для проверки и улучшения климатических моделей.

 Минусы:

  • Эффект может быть нестабильным: при изменении биосферы и источников аэрозолей баланс может быстро сдвинуться.

  • Более высокий приток ледяных ядер способен уменьшить отражение света и усилить потепление через обратную связь.

  • Наблюдений пока мало по географии: нужны дополнительные станции и серии измерений, чтобы не переоценить локальные данные.

Популярные вопросы о ледяных ядрах в облаках Антарктиды

Почему в самом холодном месте Земли может быть мало льда в облаках?

Потому что для образования кристаллов нужны частицы-зародыши. Если их мало, вода может оставаться жидкой даже при очень низких температурах, то есть быть переохлаждённой.

Какие частицы запускают замерзание в облаках?

Это могут быть минеральная пыль, почвенные аэрозоли, пепел, морские брызги и биологические частицы. Конкретный вклад зависит от региона и сезона.

Чем опасно увеличение концентрации таких частиц при потеплении?

Если ледяных ядер станет больше, доля жидкой воды в облаках может снизиться, а отражательная способность — ухудшиться. Это способно усилить региональное потепление через обратную связь.

Можно ли уже сейчас говорить, что Южное полушарие "защищено" этими облаками?

Корректнее говорить о потенциальном охлаждающем эффекте облаков, богатых жидкой водой. Насколько он устойчив и как изменится в будущем, ещё предстоит уточнить расширенными наблюдениями.

Автор Наталья Клементьева
Наталья Клементьева — журналист, корреспондент Правды.Ру