Moln är en stor källa till osäkerhet i datorsimuleringar som används för att studera jordsystem. För att minska den osäkerheten, forskare studerar bildandet av is i moln. Denna formation påverkar nederbördshastigheten, storskaliga molnrörelser, och molnoptiska egenskaper. Denna forskning hjälper till att ta itu med ett långvarigt mysterium. I mer än 50 år, forskare ville veta varför vattendroppar kommer att frysa vid en högre temperatur när de påverkas av en partikel. Det är trycket från påverkan, enligt nya observationer. En ny studie tyder på att den varmare fryspunkten beror på tryckförändringar till följd av kontakten.

I de flesta prediktiva modeller för molnbildning och tillväxt, temperatur är den viktigaste variabeln, följt av materialegenskaperna hos atmosfäriska partiklar, för att avgöra om ett moln består av vattendroppar eller iskristaller. Dessa nya resultat antyder att det också kan vara viktigt att överväga kollisioner, eller dynamiska egenskaper, som påverkar vattenytan.

I atmosfären, droppar flytande vatten finns ofta vid temperaturer under vattnets fryspunkt (0 grader Celsius) ner till temperaturer så kalla som runt minus 40 grader Celsius. Dessa kalla vätskedroppar kallas "superkylda". Underkylda droppar kan frysa till iskristaller i närvaro av en klass av små partiklar som kallas iskärnbildande partiklar. Att förstå vilka partiklar som fungerar som iskärnbildande partiklar under vilka omständigheter och vid vilka temperaturer är ett aktivt forskningsområde eftersom isbildningen i molnen påverkar nederbördshastigheten, storskaliga molnrörelser, och molnoptiska egenskaper. Mycket av isbildningen i atmosfären är ett resultat av katalys av iskärnbildande partiklar, och de många olika typerna av iskärnbildande material kännetecknas vanligtvis av den temperatur vid vilken de utlöser frysning. Ett långvarigt mysterium är observationen att underkylda vattendroppar fryser vid en högre temperatur när en isbildande partikel träffar vattenytan, jämfört med att samma partikel är nedsänkt i droppen. Forskare utförde laboratorieexperiment där de höll dropptemperaturen konstant och agiterade rena vattendroppar och droppar förorenade med en liten mängd olja på två olika ytor. Dropparna agiterades mekaniskt med hjälp av en frekvensstyrd högtalare och fotograferades med en höghastighetskamera. Med detta tillvägagångssätt, forskare upptäckte om frysning inträffade och i så fall, när och var på dropparna. Dessa experimentella resultat visar att iskärnbildning initierad av mekanisk agitation är starkt relaterad till den rörliga och förvrängda trefaskontaktlinjen, antyder tryckstörningar som orsak.