Uçakla seyahat ederken pencereden dışarı baktığınızda gördüğünüz beyaz ve pamuksu bulut yığınları, aslında göründüğünden çok daha karmaşık bir fizikî yapıya sahip. Bilim insanları uzun vakittir bulutların üst yüzeyinde neler olup bittiğini tam olarak çözemiyordu, lakin New York’taki Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’ndan gelen son haberler bu gizem perdesini aralıyor.

Araştırmacılar, lazer tabanlı bir uzaktan algılama aygıtı olan lidar teknolojisini baştan yaratarak bulutların dokusunu yaklaşık 1 santimetre hassasiyetle incelemeyi başardı. Bu, mevcut aygıtlardan 100 ile 1000 kat daha net bir imaj elde edilebilmesini sağlıyor.

Geliştirilen bu yeni teknoloji, bulutların iç kısımları ile en üst katmanları ortasındaki yapısal farkı birinci kere deneysel olarak ortaya koyuyor. Araştırmanın lideri Fan Yang, bu aygıtı “bulutlar için bir mikroskop” olarak tanımlıyor. Sistem o kadar hassas çalışıyor ki, ultra süratli lazer darbeleri buluta çarptığında dışarı fırlayan tek bir fotonu, yani kütlesiz ışık parçacığını bile sayabiliyor. Özel bir algoritma ise bu sinyalleri işleyerek bulutun ayrıntılı bir profilini çıkarıyor. Grup, bu teknolojiyi test etmek için Michigan’daki bir bulut odasına giderek yapay bulutlar oluşturdu ve damlacıkların bulut içinde nasıl dağıldığını saniye saniye kaydetti.

Bulutun zirvesindeki kaos: Mevcut modeller neden yanılıyor?

Mevcut atmosfer modellerinin bulut fiziğini açıklamakta yetersiz kaldığının görülmesi ise epey şaşırtan. Lidar ölçümleri, bulutun iç kısımlarında damlacık dağılımının epeyce nizamlı ve homojen olduğunu, lakin en üst katmanda durumun tam bilakis döndüğünü gösterdi. Diğer bir deyişle, bulutların üst kısımlarındaki damlacıklar adeta sistemsiz bir karmaşa içinde hareket ediyor. Araştırmacılar bu dengesizliği iki temel sürece bağlıyor: Dışarıdan gelen kuru havanın içeri çekilmesi ve yerçekimi tesiriyle damlacıkların boyutlarına nazaran çökelmesi.

Bulutun iç kısımlarında hava epeyce türbülanslı olduğu için damlacıklar çabucak birbirine karışıyor ve her yerde benzeri bir yoğunluk oluşuyor. Fakat bulutun en üst hududunda türbülans daha zayıf olduğu için ağır damlacıklar süratle aşağı çökerken, hafif olanlar üstte kalıyor ve bu da parçalanmış bir yapı meydana getiriyor. Birçok meteorolojik model, damlacıkların bu farklı düşüş suratlarını hesaba katmıyor yahut hepsini tek bir süratte kabul ediyor.

İşte bu kolaylaştırma, bulutların güneş ışığını ne kadar yansıttığı ve ne vakit yağmura dönüşeceği konusundaki iddialarda büyük sapmalara yol açıyor. Yeni geliştirilen bu teknoloji, iklim modellerindeki meçhullüğü azaltarak hava durumu kestirimlerini çok daha sağlam hale getirecek üzere görünüyor.