Konvektion-tilladende model afslører nye funktioner i atmosfærisk vandkredsløb over asiatisk vandtårn

Fremtidige ændringer i nedbøren på det tibetanske plateau (TP) kan have en dybtgående indflydelse på økosystemet og miljøet i det højtliggende Østasien. På trods af dette, klimamodellering står over for udfordringer med nøjagtig simulering af nedbør og vandkredsløb på TP.

En mulig vej til at overvinde disse udfordringer er at bruge konvektionstilladelsesmodeller (CPM'er) til at simulere atmosfæren over TP. Sådanne modeller løste eksplicit dyb konvektion og kan forbedre simulering af nedbør over TP, ifølge en undersøgelse offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Atmosfærer .

Undersøgelsen blev udført af forskere fra Institute of Atmospheric Physics (IAP) fra det kinesiske videnskabsakademi, Det kinesiske akademi for meteorologiske videnskaber (CAMS), og Det britiske Met Office.

Klimamodeller har våd bias i simulering af TP-udfældningen, hvilket generelt tilskrives overvurderingen af ​​fugttransport gennem de sydlige kanter af TP. "Imidlertid, fra det procesorienterede perspektiv af atmosfærisk vandkredsløb, vi fandt ud af, at merværdien af ​​CPM er domineret af den realistiske skildring af nedbørsprocessen og dens opskaleringseffekt, snarere end den reducerede nordlige transport af vanddamp, " sagde Zhou Tianjun, den tilsvarende forfatter til undersøgelsen og en seniorforsker ved IAP.

Brug af en CPM baseret på Met Office's Unified Model, forskergruppen gennemførte en traditionel ("konvektionsparameteriseret") simulering (LSM) med modelopløsningen på 13,2 km, og en CPM-simulering med en opløsning på 4,4 km, begge med fokus på nedbøren over TP i løbet af sommeren 2009.

Resultaterne viste, at den våde bias i den simulerede TP-udfældning tydeligvis blev reduceret fra 61 % i LSM til 14 % i CPM. De fandt ud af, at denne forbedring opstod, fordi CPM konverterede ca. 25 % mindre af fugten til nedbør end LSM.

Denne forbedring i nedbør, forbedrede igen simuleringen af ​​atmosfærisk cirkulation. "Fordi CPM behandler nedbørsprocesser på en helt anden måde, ændringer i latent opvarmning giver en mere realistisk simulering af den store cirkulation over TP om sommeren, som spiller en nøglerolle i fugttransporten over TP, " sagde Zhao Yin, første forfatter til undersøgelsen.

Den forbedrede cirkulation forbedrer transporten af ​​fugt ind og ud af TP. Samlet set, mængden af ​​fugtkonvergens reduceres, og dette er nøglen til den mindre våde bias i CPM. Dette kaster lys over, hvad der forårsager nedbørsforstyrrelserne i den nuværende generation af globale og regionale modeller:de er fornemme effekter af den latente varme, der frigives af konvektive storme på TP. Forbedring af simuleringen af ​​disse storme er derfor vigtig for at opnå bedre forudsigelse af fremtidige klimaændringer i højtliggende Østasien.