Морские низкие облака парят в самой низкой паре километров над уровнем Мирового океана. Они производят мало, кроме моросящего дождя, и никогда не смогут сравниться со своими более глубокими двоюродными облаками среднего континента в отношении драматической погоды и сильных штормов. Но морские низкие облака чрезвычайно важны для мирового климата и энергетического баланса. Они являются основным фактором, определяющим альбедо Земли, меру количества солнечной энергии, отраженной от Земли обратно в космос. И они также оказывают большое влияние на глобальные энергетические и гидрологические циклы.
Тем не менее, в нашем понимании процессов, которые регулируют морские облака, остаются пробелы, так что их сложно правильно представить в климатических моделях, и они остаются источником самых больших неопределенностей в этих симуляциях будущих климатических состояний. Они подвергаются сложным процессам, которые контролируют их покрытие и конденсатную нагрузку, а также определяют их микрофизические и радиационные свойства. Большинство морских облаков также удалены, что усложняет наблюдения.
Вся эта важность и все эти проблемы в сумме объясняют, почему морские низкие облака привлекли большое внимание ученых в 2016 году: январский семинар в Брукхейвенской национальной лаборатории, спонсируемый Программой исследований атмосферных систем Министерства энергетики США (ASR); соответствующий отчет о семинаре за июнь; и краткое изложение собрания в сентябрьском номере Бюллетеня Американского метеорологического общества.
Во всех трех случаях с разной степенью детализации был изложен один и тот же императив: разработать план действий на следующие 5-15 лет, чтобы закрыть пробелы в наших текущих знаниях и улучшить возможности моделирования. Это означает улучшение нашего понимания ключевых процессов, которые создают и изменяют морские нижние облака, и улучшение способов их количественной оценки.
Возникли четыре темы исследований: взаимодействие аэрозолей и облачных капель, количество осадков, унос (как смешивается облачный и чистый воздух) и организация облаков в масштабах от 5 до 100 километров.
Эти темы исследований подчеркивали важность лучшего представления этих облаков в климатических моделях. Участники семинара и авторы отчета отметили вклад, который внесут ученые ASR и Исследовательский центр по измерению атмосферной радиации (ARM).
Среди потребностей в исследованиях возникла одна повторяющаяся тема: необходимость измерений как на долгосрочных площадках, таких как центр наблюдения ARM в восточной части Северной Атлантики, так и необходимость измерений с самолетов. Считается, что платформы с бортовыми приборами могут заполнить пробелы в данных, связанных с составом аэрозолей, размером частиц и изменениями в облачных полях и газовых примесях.
Чтобы удовлетворить эту потребность, в июне 2017 года Центр ARM проведет эксперименты с аэрозолями и облаками в восточной части Северной Атлантики (ACE-ENA), которыми руководит исследователь ASR Цзянь Ван из Брукхейвенской национальной лаборатории.