Une nouvelle façon de modéliser mathématiquement la formation des gouttes de pluie dans les nuages pourrait améliorer notre compréhension du climat de la Terre, la formation et les mouvements des nuages, et l'effet que les petites particules dans l'atmosphère ont sur des précipitations. Dans un article publié par la Geophysical Research Letter de la semaine du 20 juin 2005, le physicien atmosphérique Yangang Liu et les chimistes Peter Daum et Robert McGraw du laboratoire de Brookhaven du ministère de l'énergie américain, présentent un nouveau modèle qui aiderait à surmonter certaines des difficultés posées par les approches précédentes.
Dans la première étape de la formation des gouttes de pluie, de petites gouttelettes de nuage se combinent pour en former de plus grandes dans un processus appelé autoconversion. La représentation mathématique de ce processus est utilisée dans la simulation de l'activité nuageuse et des configurations globales du climat. Mais selon l'équipe de Brookhaven, le modèle utilisé précédemment est trop simplifié et vague parce que certains des termes dans les équations manquent de base physique.
Pour résoudre ce problème, Liu et ses collègues ont développé un nouveau modèle d'autoconversion qui tient compte des tailles possibles des gouttelettes qui interagissent pour former des gouttes de pluie. Le nouveau modèle explique également la quantité d'eau liquide présente et la concentration des gouttelettes dans un nuage. Les auteurs affirment que leur modèle évite des hypothèses en étant davantage fondé sur la réalité physique et qu'il est aussi facile à utiliser que d'autres modèles.