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Pesquisadores descobrem como cristais de gelo se formam nas nuvens
25 de julho de 2025, 14:31

Fonte

Kay Pettigrew, Universidade McGill

Publicação Original

Universidade McGill

Áreas

Ciência Ambiental, Clima, Meteorologia, Modelagem Climática, Mudanças Climáticas

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Resumo

A formação de gelo nas nuvens começa com partículas nucleadoras de gelo (INPs) – minúsculas partículas suspensas no ar, frequentemente na escala nanométrica – que atuam como ‘sementes’ para o congelamento. Essas INPs desencadeiam a formação de cristais de gelo que podem crescer de nanômetros a milímetros.

Nuvens de fase mista contêm cristais de gelo e gotículas líquidas super-resfriadas, ou gotículas de água que permanecem líquidas em temperaturas abaixo de 0°C.

Até agora, esses cristais de gelo em nanoescala eram muito pequenos para serem observados diretamente ou distinguidos de suas contrapartes líquidas em tempo real.

Mas, recentemente, pesquisadores desenvolveram um novo método para detectar e estudar como o gelo se forma em nuvens de fase mista, aumentando significativamente a capacidade de prever o tempo e modelar as mudanças climáticas.

Em laboratório, a equipe de pesquisa desenvolveu uma Câmara de Nucleação de Gelo em Tempo Real, que simula as condições das nuvens em laboratório por meio do controle preciso da temperatura e da umidade.

“Nesta câmara, introduzimos partículas de iodeto de prata (AgI) – conhecidas por desencadear a formação de gelo – e ajustamos cuidadosamente o ambiente para replicar condições semelhantes às de nuvens”, explicou o Dr. Devendra Pal, pesquisador de pós-doutorado da Universidade McGill, no Canadá, e primeiro autor do artigo publicado na revista científica Climate and Atmospheric Science.

Os pesquisadores então usaram uma técnica de imagem baseada em laser chamada microscopia holográfica digital para observar a formação de cristais de gelo em tempo real – anteriormente impossível nessa escala.

As imagens holográficas resultantes foram analisadas usando um software com inteligência artificial, que pôde determinar instantaneamente se cada partícula era um cristal de gelo ou uma gotícula de líquido, e avaliar seu tamanho, forma e textura superficial.

“As nuvens são vitais para o clima e o ciclo hídrico da Terra, influenciando tanto as chuvas quanto o balanço energético do planeta”, destacou o Dr. Devendra Pal. “Mas nuvens de fase mista são difíceis de entender e modelar, em parte porque os pesquisadores ainda não sabem completamente como os cristais de gelo menores se formam nelas ou se comportam ao longo do tempo.”

“Ao observar como esses nanocristais se formam, crescem e espalham a luz solar, podemos melhorar a precisão das previsões meteorológicas e dos modelos climáticos”, disse o Dr. Devendra Pal, que coliderou o estudo em conjunto com a Dra. Parisa Ariya, professora do Departamento de Química da Universidade McGill e autora sênior do artigo. A pesquisa também teve a colaboração do Dr. Leonard Barrie, professor do Departamento de Ciências Atmosféricas e Oceânicas da Universidade McGill, e do Dr. Yevgen Nazarenko, professor de Ciências Ambientais e Saúde Pública da Universidade de Cincinnati, nos EUA.

“Esta descoberta é importante para todos os afetados pelas mudanças nos padrões climáticos – desde agricultores e planejadores urbanos até equipes de resposta a desastres e formuladores de políticas climáticas”, concluiu o pesquisador.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Devendra Pal

Pesquisador de pós-doutorado da Universidade McGill

Dra. Parisa Ariya

Professora do Departamento de Química da Universidade McGill

Dr. Leonard Barrie

Professor do Departamento de Ciências Atmosféricas e Oceânicas da Universidade McGill

Dr. Yevgen Nazarenko

Professor de Ciências Ambientais e Saúde Pública da Universidade de Cincinnati

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Climate and Atmospheric Science (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade McGill (em inglês).

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