Vías de los barcos

Las estelas de los barcos son nubes que se forman alrededor de los gases de escape liberados por los barcos en el aire tranquilo del océano. ^{[ 1 ]} Las moléculas de agua se acumulan alrededor de las diminutas partículas ( 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 nube se extienden a lo largo de una trayectoria estrecha y alargada por donde el viento ha arrastrado los gases de escape del barco, por lo que las nubes resultantes se asemejan a largas cuerdas sobre el océano. ^{[ 2 ]} Las estelas de los barcos son un tipo de nube homogeneizada . ^{[ 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 eran las emisiones de los barcos. ^{[ 4 ]} Desde entonces, numerosos estudios han confirmado la causa, y ahora se las conoce como estelas 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 estelas de barcos proporcionaban un excelente laboratorio para sus estudios.

Los científicos que estudian cómo los aerosoles producidos por el ser humano afectan la formación de nubes observan las estelas de los barcos porque, en la mayoría de las zonas urbanas, no pueden discernir con exactitud cómo contribuyen los contaminantes a la formación de nubes debido a la turbulencia atmosférica sobre tierra firme. 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.

En general, el aire sobre los océanos sufre menos turbulencia y convección que el aire sobre tierra. La atmósfera inferior es especialmente tranquila sobre el Pacífico oriental en verano debido a una capa de aire caliente que se asienta entre 500 y 700 metros sobre esa región del océano. Este efecto crea una inversión térmica , que actúa como una capa sobre el aire más frío que se encuentra debajo, atrapando contaminantes y vapor de agua. Si bien la inversión es responsable del esmog que reduce la calidad del aire en Los Ángeles , también permite la formación de estelas de barcos de larga duración. Las partículas que salen de las chimeneas de los barcos entran en el aire sobre el Pacífico oriental y crean nubes largas y delgadas que permanecen allí durante días. Estas nubes son de un tipo conocido como homomutatus . ^{[ 6 ]}

Se teoriza que el dióxido de azufre liberado por las chimeneas de los barcos podría estar formando partículas de aerosol de sulfato en la atmósfera, lo que provoca que las nubes sean más reflectantes, contengan más agua y posiblemente dejen de precipitar . ^{[ 7 ]} Esto se considera una prueba de que los seres humanos han estado creando y modificando nubes durante generaciones mediante la combustión de combustibles fósiles.

Aunque a veces se pueden ver las estelas de los barcos, los investigadores suelen analizar la luz infrarroja cercana que emana de las nubes. En esta longitud de onda, muchas estelas aparecen como líneas brillantes que se distinguen de las nubes circundantes no contaminadas. En promedio, las nubes contaminadas reflejan más luz solar que las que no lo están.

En comparación con las nubes normales, la cantidad de gotitas de agua por volumen de aire en las estelas de los barcos se duplica con creces, el radio de las gotitas disminuye aproximadamente un seis por ciento y el volumen total de agua líquida por volumen de aire se duplica. En otras palabras, esta excesiva siembra de nubes por parte del barco hace que las nubes retengan más agua. Normalmente, la lluvia se forma cuando las gotitas 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 gotitas sean tan pequeñas que ya no pueden fusionarse fácilmente para alcanzar el tamaño necesario para escapar. Dado que no sale llovizna de las nubes sembradas, el agua líquida simplemente continúa acumulándose en la nube. Esto hace que la nube sea más brillante y más reflectante a la luz solar incidente, especialmente en la parte del infrarrojo cercano del espectro.

Los descubrimientos de observaciones satelitales de varios cientos de estelas de barcos entre 2006 y 2009 revelaron que aproximadamente el 25% tenía un albedo (reflectividad) de nube menor que las nubes circundantes no contaminadas. ^{[ 8 ]} Estas estelas de barcos más tenues tendían a tener significativamente menos agua a pesar de la fuerte supresión de la precipitación por la pluma de aerosol. ^{[ 9 ]} Se hipotetiza que las estelas de barcos más tenues ocurren cuando el aire sobre las cimas de las nubes es suficientemente seco. Las gotas más pequeñas en las nubes contaminadas aumentan la evaporación y el arrastre en la cima de las nubes. Las nubes contaminadas engullen así más aire seco suprayacente, lo que hace que se evapore rigurosamente y se adelgace en condiciones meteorológicas secas. Bajo 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. ^{[ 10 ]}

Como parte de una estrategia para reducir las emisiones de los buques , la Organización Marítima Internacional implementó en 2020 una norma global que exige una reducción del 86 % en el contenido de azufre del combustible. ^{[ 11 ]} Un estudio de la NASA encontró que la frecuencia de las trayectorias de los buques se redujo a su nivel más bajo en décadas debido en gran medida a las normas globales de 2020 y, en menor medida, a las interrupciones comerciales relacionadas con la pandemia de COVID-19 . ^{[ 11 ] [ 12 ]}

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