Las estelas de los barcos son nubes que se forman alrededor de los gases de escape que liberan los barcos en el aire quieto del océano. [1] Las moléculas de agua se acumulan alrededor de las partículas diminutas ( aerosoles ) de los gases de escape para formar una semilla de nube . Cada vez se acumula más agua en la semilla hasta que se forma una nube visible. En el caso de las estelas de los barcos, las semillas de las nubes se extienden a lo largo de un camino largo y estrecho por donde el viento ha soplado los gases de escape del barco, por lo que las nubes resultantes se parecen a largas cuerdas sobre el océano. [2] Las estelas de los barcos son un tipo de nube homogénea . [3]
En 1965 se observaron las primeras "líneas de nubes anómalas" en imágenes del satélite TIROS VII. Se planteó la hipótesis de que la causa más probable era el humo de los barcos. [4] Muchos estudios posteriores han confirmado la causa, y ahora se las conoce como huellas de barcos. Los científicos pronto se dieron cuenta de que los impactos climáticos de los aerosoles podían tener un gran efecto en el clima a través del efecto Twomey , [5] y que las huellas de los barcos proporcionaban un excelente laboratorio para sus estudios. [ cita requerida ]
Los científicos que estudian cómo los aerosoles producidos por el hombre afectan la formación de nubes observan las huellas de los barcos porque en la mayoría de las áreas urbanas no pueden discernir exactamente cómo los contaminantes contribuyen a la formación de nubes porque la atmósfera sobre la tierra es demasiado tumultuosa. En cambio, los barcos liberan sus gases de escape en el aire marino relativamente limpio y tranquilo, donde a los científicos les resulta más fácil medir los efectos de las emisiones de combustibles fósiles en la formación de nubes. [ cita requerida ]
En general, el aire sobre los océanos sufre menos turbulencia y convección que el aire sobre la tierra. La atmósfera inferior está especialmente tranquila sobre el Pacífico oriental en verano debido a una capa de aire caliente que se asienta entre 500 y 700 metros por encima de esa región del océano. Este efecto crea una inversión de temperatura , colocando una capa sobre el aire más frío de abajo, atrapando contaminantes y vapor de agua. Si bien la inversión es responsable del smog que reduce la calidad del aire en Los Ángeles , también permite la formación de estelas de barcos de larga duración. Las partículas que se elevan desde las chimeneas de los barcos ingresan al aire sobre el Pacífico oriental y crean nubes largas y delgadas que permanecen allí durante días. Estas nubes son un tipo conocido como homomutatus . [3]
Se ha planteado la teoría de que el dióxido de azufre liberado por las chimeneas de los barcos podría estar formando partículas de aerosol de sulfato en la atmósfera, que hacen que las nubes sean más reflectantes, transporten más agua y posiblemente dejen de precipitar . [6] Esto se considera una prueba de que los humanos han estado creando y modificando nubes durante generaciones a través de la combustión de combustibles fósiles. [ cita requerida ]
Aunque a veces se pueden ver las huellas de los barcos, los investigadores suelen analizar la luz infrarroja cercana que sale de las nubes. En esta longitud de onda, muchas huellas de barcos aparecen como líneas brillantes que se pueden distinguir de las nubes circundantes no contaminadas. En promedio, las nubes contaminadas reflejan más luz solar que sus contrapartes no afectadas. [ cita requerida ]
En comparación con las nubes normales, la cantidad de gotas de agua por volumen de aire en las estelas de los barcos es más del doble, el radio de las gotas se reduce aproximadamente en un seis por ciento y el volumen total de agua líquida por volumen de aire se duplica. [ contradictorio ] [ cita requerida ] En otras palabras, esta siembra excesiva de nubes desde el barco hace que las nubes retengan más agua. Normalmente, la lluvia se forma cuando las gotas de las nubes se coagulan y alcanzan un tamaño en el que la gravedad puede atraerlas al suelo. Sin embargo, en las estelas de los barcos, la siembra de nubes hace que las gotas sean tan pequeñas que ya no pueden fusionarse fácilmente para alcanzar el tamaño necesario para escapar. Como no sale llovizna de las nubes sembradas, el agua líquida simplemente sigue acumulándose en la nube. Esto hace que la nube sea más brillante y más reflectante para la luz solar entrante, especialmente en la parte cercana al infrarrojo del espectro. [ cita requerida ]
Los descubrimientos de las observaciones satelitales de varios cientos de huellas de barcos entre 2006 y 2009 revelaron que aproximadamente el 25% tenía un albedo de nubes (reflectividad) más bajo que las nubes circundantes no contaminadas. [7] Estas huellas de barcos más tenues tendían a tener significativamente menos agua a pesar de la fuerte supresión de la precipitación por la columna de aerosol. [8] Se plantea la hipótesis de que las huellas de barcos más tenues se producen cuando el aire sobre las cimas de las nubes es suficientemente seco. Las gotas más pequeñas en las nubes contaminadas mejoran la evaporación y el arrastre en la cima de las nubes. Las nubes contaminadas, por lo tanto, engullen más aire seco suprayacente, lo que hace que se evaporen rigurosamente y se adelgacen en condiciones meteorológicas secas. En una atmósfera húmeda/inestable, el efecto de arrastre es menor y los contaminantes del barco hacen que las nubes se espesen y el albedo aumente. [9]
Como parte de una estrategia para reducir las emisiones de los barcos , la Organización Marítima Internacional implementó un estándar global en 2020 que requiere una reducción del contenido de azufre del combustible del 86%. [10] Un estudio de la NASA encontró que la frecuencia de las estelas de barcos se redujo a su nivel más bajo en décadas debido en gran medida a los estándares globales de 2020 y, en menor grado, a las interrupciones comerciales relacionadas con la pandemia de COVID-19 . [10] [11]
