Atmosfæriske ispartikler er mindre og falder hurtigere, end modeller havde antaget

Afhængig af deres højde og tykkelse, isskyer kunne enten varme eller afkøle Jordens overflade. At få detaljerne i disse skyer rigtigt i globale klimamodelsimuleringer (GCM) er et vigtigt skridt i retning af at øge nøjagtigheden af ​​fremtidige klimaprognoser. Forskere viste, at ispartikler, der er holdt tilbage fra dybe konvektive skyer (f.eks. Tordenvejr), er mindre og falder hurtigere end tidligere antaget. Deres undersøgelse baserede sig på observationer af fly fra flere feltekampagner. Forskere brugte denne nye viden til bedre at repræsentere isskyer i en GCM. Disse oplysninger hjælper også med at forbedre GCM -simulering af isskyer i og i nærheden af ​​områder med aktiv konvektion og kraftig regn.

National Aeronautics and Space Administration (NASA) Global Institute for Space Studies GCM producerede tidligere for meget sky -is. Isens overflod var især fremtrædende i regioner nær ækvator og på midtergrader, hvor dybe, regner det ofte med skyer. Ved hjælp af den nye isskyformulering, modelsimuleringer reducerer mængden af ​​is med 30 til 50 procent. Forskningen bringer modelresultaterne bedre i overensstemmelse med globale satellitobservationer. Den nye model giver mere præcise simuleringer af livscyklussen for disse dybe konvektive stormsystemer, som spiller vigtige roller i Jordens energi- og vandcyklusser.

Nylige undersøgelser viste, at NASA Global Institute for Space Studies GCM producerede øvre troposfæriske isvandindhold, der oversteg en estimeret øvre grænse med en faktor to. Forskere sporede dette problem til den fremgangsmåde, der blev brugt i GCM til opdeling af is dannet i dybe konvektive opgraderinger til fald (dvs. sne) og loftet/fastspændt (dvs. sky) komponenter. De analyserede flyobservationer af isskyer ved siden af ​​dybe konvektive skykerner for at udvikle nye observationelle benchmarks for ispartikelstørrelser og faldhastigheder. Observationer anvendt i undersøgelsen inkluderer data fra Atmospheric Radiation Measurement (ARM) - NASA Midlatitude Continental Convective Clouds Experiment (MC3E) og ARM Small Particles in Cirrus (SPARTICUS) kampagner. Det amerikanske energiministeriums ARM Climate Research Facility og NASA sponsorerede kampagnerne.

Baseret på flyets observationer, forskere fastslog, at de konvektive ispartikler som repræsenteret i modellen ofte var for store og faldt for langsomt. For at rette op på dette problem, forskerne udviklede nye empiriske forhold for ispartiklernes størrelser og faldhastigheder nær aktiv konvektion og implementerede disse forhold i GCM konvektiv parameterisering. Fordi ispartikler i dybe skyer er mindre, men falder hurtigere, der er et samlet fald i skyisens vandindhold i dybe konvektive områder. Den nye skyisimulering stemmer bedre overens med globale satellitudtagninger. Undersøgelsen fremhæver værdien af ​​at bruge flere feltekampagner og satellitobservationer i både GCM -udviklingstrinnet og det efterfølgende GCM -evalueringstrin.