Horisontal opløsning påvirker modelaerosolegenskaber, finder forskning i jordsystemmodel

Jordsystemmodeller kører med højere opløsninger. Alligevel er parametriseringer designet til at repræsentere aerosollivscyklusser og deres interaktioner med skyer og stråling i Energy Exascale Earth System Model (E3SM) udviklet og evalueret på jordsystemmodelskalaer, og deres ydeevne ved højere opløsning er uklar.

Forskere har nu evalueret følsomheden af ​​aerosolegenskaber over for horisontal gitterafstand i E3SM version 1 ved at sammenligne simuleringsresultater fra lavopløsningsmodellen (~100 km) og den regionale forfiningsmodel (RRM) med højopløselige (~25 km) masker. over USA.

Dette er den første undersøgelse til omfattende evaluering af virkningerne af horisontal gitterafstand på aerosolmassebudget og aerosol-sky-stråling interaktioner i E3SM. Resultaterne, offentliggjort i Geoscientific Model Development , give indsigt i udvikling af aerosolparameterisering og deres afhængighed af modellens horisontale opløsning.

Metoden kan hjælpe fremtidige undersøgelser med at udforske de potentielle virkninger af modelopløsninger på simuleringsresultater.

Resultater viser, at stigende opløsning over det tilstødende USA producerer mere naturligt støv, havsalt og marine organisk materiale. Højopløsningsmodellen simulerer stærkere vandfaseproduktion af sulfat på grund af øget indhold af sky flydende vand, mens lidt mindre gasfase kemisk produktion af sulfat.

Derudover løser højopløsningsmodellen mere nedbør i stor skala og producerer mindre konvektiv nedbør, hvilket fører til øget (eller reduceret) aerosol-vådfjernelse ved storskala (konvektiv) nedbør.

Højopløsningsmodellen fremmer også aerosolaktivering og vanddampkondensering, som producerer flere skydråber, en større skydråberadius og en større optisk skydybde. Derfor er den indirekte aerosoleffekt stærkere i højopløsningsmodellen, hvilket fører til en stigning i den effektive strålingspådrivelse af menneskeskabte aerosoler med omkring 12 %.

Flere oplysninger: Jianfeng Li et al., Vurdering af følsomheden af ​​aerosolmassebudget og effektiv strålingskraft over for horisontal gitterafstand i E3SMv1 ved hjælp af en regional forfiningstilgang, Geoscientific Model Development (2024). DOI:10.5194/gmd-17-1327-2024

Leveret af Pacific Northwest National Laboratory