Fejl i stor skala, Konvektiv tropisk nedbørssimulering påvirker klimafeedback

Kraftig nedbør kan forårsage store økonomiske, økologiske, og tab af menneskeliv. Derfor, det er afgørende at modellere og forudsige kraftige nedbørshændelser nøjagtigt.

Imidlertid, nuværende globale klimamodeller (GCM'er) kæmper for at modellere tropisk nedbør korrekt, særlig kraftig nedbør. Atmosfæriske forskere arbejder på at identificere og minimere modelforstyrrelser, der opstår, når man forsøger at modellere storskala og konvektiv nedbør.

"Urealistiske konvektionskomponenter og nedbørskomponenter i stor skala bidrager i det væsentlige til skævhederne ved simuleret nedbør, " sagde prof. Yang Jing, et fakultetsmedlem i Geographical Science-afdelingen ved Beijing Normal University.

Prof. Yang og hendes postgraduate studerende HE Sicheng, sammen med Bao Qing fra Institute of Atmospheric Physics ved det kinesiske videnskabsakademi, udforsket udfordringerne og barriererne for at opnå realistisk modellering af nedbør ud fra perspektivet af konvektiv og storstilet nedbør.

"Selvom de samlede nedbørsmængder nogle gange kan simuleres godt, de konvektive og store nedbørsskillevægge er forkerte i modellerne, " sagde Yang.

For at afklare status for konvektiv og storskala nedbørskomponenter inden for nuværende GCM'er, forskere klassificerede omfattende 16 CMIP6-modeller med fokus på tropisk kraftig nedbør. I de fleste tilfælde, resultaterne viste, at en meget mere nedbør blev løst fra storskala nedbør frem for konvektive komponenter i CMIP6-modelsimuleringer, hvilket ikke var realistisk.

Forskerholdet opdelte modelkomponenter i tre forskellige grupper for bedre at kunne vurdere baseret på procentdelen af ​​nedbør i stor skala:hele mellem-til-nedre troposfæriske våde skævheder (60%-80% storskala nedbør), mid-troposfærisk våd top (50 % konvektiv/storskala nedbør), og lavere troposfærisk våd top (90%-100% storskala nedbør).

Disse klassifikationer var tæt forbundet med den vertikale fordeling af fugt og skyer i den tropiske atmosfære. Fordi strålingseffekterne af lave og høje skyer er forskellige, de tilknyttede forskelle i vertikale skyfordelinger kan potentielt forårsage forskellige klimareaktioner, derfor betydelig usikkerhed i klimafremskrivningerne.

"Den tilhørende vertikale fordeling af unikke skyer forårsager potentielt forskellig klimafeedback, antyder, at nøjagtige konvektivitets-/storskala-nedbrydningsskillevægge er nødvendige for pålidelig klimafremskrivning, " bemærkede Yang.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Fremskridt inden for atmosfæriske videnskaber den 7. maj.