密歇根技术大学凯利·克里斯滕森 密歇根理工大学云室里的激光片中的声波温度传感器和云滴
信用:威尔·坎特雷尔 与大气科学家交谈几分钟以上，他们可能会开始倡导改变行星名称
他们会说，当我们星球上如此多的生命系统受到云和海洋相互作用的影响时，海洋云比地球更合适
预测云的行为的能力使气象学家、气候科学家、物理学家和其他人更好地理解降水的变化(目前天气预报中最难预测的方面之一)，并改进气候建模
上周，普拉桑特·普拉巴卡兰、威尔·坎特雷尔和雷蒙德·肖以及几位合著者在《美国国家科学院院刊》上发表了“湍流波动在气溶胶活化和云形成中的作用”
他们的文章问:云滴在什么环境条件下形成？湍流——导致飞机颠簸的混乱空气运动——会影响云的属性吗，比如它们有多少云滴，它们是否会产生降水？ “生命中几乎没有绝对，我要给你其中的一个:当你仰望天空时，你看到的每一个云滴都是在一个已经存在的尘埃上形成的
但不是每一粒灰尘都会给你一个云滴，”物理学教授威尔·坎特雷尔说
“如果你给我大气条件，我可以给你一个很好的想法，尘埃是否会形成云滴
坎特雷尔说:“到目前为止，在大气科学中，我们还没有考虑到大气是湍流的这个事实。”
“如果这些尘埃粒子是相同的，但它们暴露在不同的条件下，那么它们是否会变成云滴将会起作用
" 湍流在云形成中的作用是坎特雷尔研究步骤的缺口
传统上，云形成的机制没有考虑湍流
普拉巴卡兰和他的合著者开发了一个框架，该框架得到了Tech云室实验的支持，以解释先前存在的气溶胶(灰尘)粒子——云滴的种子——是如何过渡到变成云滴的(从而有资格开始落在你的花园里的过程)
密歇根理工大学的云室是世界上仅有的两个能够进行这种实验的云室之一
肖，杰出的物理学教授，密歇根理工大学大气科学博士主任
D
项目，也与另一个项目有关联:位于德国莱比锡对流层研究所的LACIS-T室
云可以在密歇根理工学院的实验室里保持几个小时，这比在装有测量设备的喷气式飞机上以每秒100米的速度穿过云的原位实验有着巨大的优势
“在受控条件下，我们研究了云形成的各个方面，”普拉巴卡兰说，他是密歇根理工大学物理系的博士后研究学者
“不同状态下的建模显示了云滴是如何形成的，以及在我们现有条件下云滴形成的重要性，无论是在高度污染的环境中，还是在相对清洁的环境中，比如在海洋上
" 大气条件很重要:在清洁条件下，所有研究人员需要知道的是平均水蒸气浓度和平均温度等平均值，以获得足够的信息来预测尘粒是否会变成云滴
在污染更严重的情况下，颗粒暴露的确切条件变得更加重要
坎特雷尔说:“云与阳光相互作用的方式以及它们是否沉淀将在很大程度上取决于有多少水滴以及它们有多大。”
“了解从尘埃到云滴的转变是了解你会有大量还是少量云滴的关键部分
我们的理论增加了一种方法来理解大气中的湍流混合是否会影响你获得的液滴数量，以及云形成的其他特性
" 为了进行实验，研究人员在3
14米的立方体云室，通过加热云室的下板和冷却顶板来产生湍流，对流
研究小组在气流中引入了130纳米的氯化钠气溶胶粒子
通过改变顶板和底板之间的温差以及室内气溶胶粒子的数量，研究人员发现了云层形成方式的差异
基于这些观察，研究小组发展了一种半定量理论来描述这些条件
气溶胶粒子是否会变成液滴对云的特性有着巨大的影响，密歇根理工学院的实验和模型提供了一个在数值模型中对液滴形成进行分类的框架
坎特雷尔说，湍流直到最近才成为云物理课程的一部分
“我们在室内的测量显示，湍流可以模拟由颗粒变化引起的行为，主要是尺寸和成分
这个实验改变了我们对云的特性的理解，我们变得能够更好地在气候模型中表现这些过程，”他说
研究人员说，他们的模型将有助于预报员预测随着气候变化，行星海洋云将经历的波动
普拉巴卡兰说:“希望在几年内，这将改善气候模型的观测，以预测长期的气候变化。”
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