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PHYSICS NEWS UPDATE

O Boletim de Notícias de Pesquisas do Instituto Americano de Física, n° 870 de 26 de agosto de 2008, por Philip F. Schewe, James Dawson e Jason S. Bardi

CRISTAIS NAS NUVENS.

A mais precisa medição jamais realizada dos cristais de gelo nas nuvens ajudará a melhorar as previsões de mudanças climáticas. Os cientistas criaram um instrumento feito para auxiliar a estabelecer os formatos e os tamanhos dos pequenos cristais de gelo, do tipo que se encontra em nuvens de grande altitude, até o nível de mícrons, comparáveis às menores células do corpo humano.

Entre as centenas de fatores que os climatologistas têm que levar em conta, a natureza das nuvens é um dos mais importantes e o menos compreendido.  O melhor que os pesquisadores do passado podiam fazer era tentar registrar imagens desses cristais, porém, para cristais abaixo de 25 mícrons, as imagens não tinham nitidez suficiente para permitir que se determinasse com exatidão o formato do cristal.

Os pesquisadores precisavam conhecer os formatos e os tamanhos desses cristais, porque seus formatos e tamanhos influenciam no quanto da luz que vem do Sol é absorvida pela atmosfera e quanto é refletido de volta para o espaço. Isto, por sua vez, pode ter um enorme impacto na magnitude de um possível aquecimento por efeito estufa.

Agora, cientistas da Universidade de Hertfordshire e da Universidade de Manchester, na Grã-Bretanha, e na Universidade do Estado do Colorado, nos Estados Unidos, desenvolveram um instrumento de espalhamento óptico que pode avaliar o tamanho dos cristais de maneira diferente. Usando este instrumento, os pesquisadores foram capazes de determinar os tamanhos e os formatos dos cristais de gelo do tipo encontrado nas nuvens, até os menores níveis de mícrons.

(Veja a figura¹ dos cristais das nuvens; os cristais que já estão sendo medidos são muito menores do que esses). A equipe de pesquisa já construiu duas versões do instrumento: uma projetada para funcionar em uma câmera de simulação de nuvens, com base em terra ou para funcionar na fuselagem de aviões de pesquisa; a outra, uma versão aerodinâmica que se adapta por baixo da asa do avião e mede as partículas da nuvem diretamente, enquanto o avião voa através da nuvem (ver a figura). Nenhum dos instrumentos tenta obter uma imagem completa do cristal de gelo, uma vez que isso sofreria as mesmas limitações de resolução dos instrumentos existentes. Em lugar disto eles registram o detalhado padrão de luz difusa vindo de cada cristal e, então, interpretam esses padrões, usando tanto modelos teóricos, como a comparação com padrões registrados de cristais de formatos conhecidos. A partir desses dados, se pode realizar um censo de cristais de variados tamanhos e formatos.

“O novo instrumento deve auxiliar no mapeamento de uma compreensão mais completa dos complexos formatos dos cristais encontrados nas nuvens da atmosfera, especialmente nuvens do tipo cirrus que, em qualquer dia, podem cobrir mais do que 20% da superfície da Terra”, declara um dos pesquisadores, o cientista de Hertfordshire, Paul Kaye. “Nossas descobertas mostram que este instrumento de difusão óptica pode auxiliar os modeladores de climas a reduzir uma das maiores áreas de incerteza na interpretação das atuais tendências climáticas e a fazer previsões climáticas mais precisas”.

Além disto, recentes relatórios vem examinando o efeito que a poluição e as nuvens causadas pela poluição, têm na redução da radiação solar que chega à superfície, um desdobramento que pode contrabalançar, até certo ponto, o aquecimento global, e esta nova tecnologia pode auxiliar os cientistas a monitorarem e compreenderem melhor esta situação.

Até agora, as medições, relatadas recentemente na publicação Optics Letters, foram feitas somente em laboratório, porém serão em breve realizadas em nuvens de verdade.

ANÉIS DAS ÁRVORES NA ARGÉLIA E NA TUNÍSIA.

Climatologistas procuram por indícios das condições históricas em qualquer lugar em que possam. Os anéis de crescimento anuais nas árvores coníferas na Argélia e na Tunísia, por exemplo, fornecem séculos de dados sobre a umidade. A África Noroeste já foi verdejante, mas agora é seca.  Ramzi Touchan, da Universidade do Arizona, e seus colegas, estudaram metodicamente os dados de anéis anuais das árvores, formados em um período de 500 anos. Esta fatia de informação geológica mostram que as secas ocorrem em padrões irregulares. Mas a pior seca nesse período estudado, a julgar pela pequena espessura dos anéis anuais, foi o recente período de 1999 a 2002.

Por si só, isto não prova que a região africana do Maghreb está se tornando mais árida, diz Touchan, mas fornece um pano de fundo apra pesar futuros desdobramentos climáticos. (Resultados publicados na edição de agosto de 2008 de Geophysical Research Letters)

CARBONO MARROM VINDO DA CHINA.

A modelagem do clima que já temos e do clima que podemos estar criando, é uma importante tarefa que depende crucialmente dos fatores atmosféricos que os pesquisadores levam em conta, especialmente se estes se relacionam com materiais que contribuem para o efeito estufa, absorvendo a luz.  Usualmente, essas partículas carboníferas são percebidas como carbono orgânico, minimamente absorvente (vindo de processos da natureza) e o carbono negro, absorvedor de luz, vindo da queima de combustíveis fósseis, usualmente durante o processo de geração de eletricidade ou queima da biomassa. O tamanho, quantidade e propriedades ópticas deste carbono são regularmente incorporados nas simulações em computador nos estudos climáticos.

Agora os cientistas estão estudando um novo tipo de aerossol de carbono, um de cor marrom. Esta espécie de carbono consiste de esferas muito maiores (até dez vezes maiores) do que a fuligem habitual, e, acreditam os pesquisadores, se forma, não durante a combustão original, porém em uma posterior condensação de carbono nos céus. O novo estudo enfocou amostras de ar colhidas sobre o Mar Amarelo, próximo da China. Peter Crozier e seus colegas argumentam que, uma vez que essas esferas de carbono são bastante abundantes, precisam ser levadas em conta em futuros modelos de aquecimento da atmosfera.  (Os resultados foram publicados na edição de 8 de agosto da Science).

¹ Assim que o site do PNU publicar as figuras, eu ponho os links.

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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.