亚绝热模型作为评估高分辨率大气模型中低层云的表示和辐射效应的概念

https://www.atmos-chem-phys-discuss.net/acp-2019-137/

瓦西雷斯Barlakas

• 德国莱比锡莱布尼茨对流层研究所

抽象。大气模型中低层云的真实表示，包括其辐射效应，仍然具有挑战性。提出了一项敏感性研究，以建立一种概念方法，用于在高度分辨的大气模型中评估低层云及其辐射影响。考虑到六个案例日的模拟，分析支持云的属性更接近于亚绝热而非垂直同质云模型的假设，表明其用作评估的基础。对于所考虑的情况，云光学厚度的95.7％的方差由液态水路径的方差解释，而液滴数量浓度和亚绝热分数分别仅对总方差贡献3.5％和0.14％。平均亚绝热分数为0。发现了45，其表现出强烈的日间变化。将主成分分析和随后的varimax旋转应用于所考虑的九个属性集合，确定了四种主导变异模式，这解释了总方差的98％。第一和第二组分分别对应于云底和顶部高度，分别对应于液态水路径，光学厚度和云的几何范围，而云滴数量浓度和亚绝热分数是第三和第二组分的最强贡献者。第四部分。利用理想化的离线辐射传输计算，证实了短波和长波云辐射效应对云的垂直结构几乎没有敏感性。代替，云的光学厚度和云的顶部和底部高度是决定短波和长波云辐射效应的主要因素，具有高精度。考虑到大气模型中云微物理过程的不同表示，进一步扩展了分析，并评估了单弯矩和双弯矩方案的辐射影响之间的偏差。将双矩方案获得的短波云辐射效应与单矩方案的短波云辐射效应进行对比，偏差约为40 W m 进一步扩展了分析，评估了单力矩和双力矩方案的辐射影响之间的偏差。将双矩方案获得的短波云辐射效应与单矩方案的短波云辐射效应进行对比，偏差约为40 W m 进一步扩展了分析，评估了单力矩和双力矩方案的辐射影响之间的偏差。将双矩方案获得的短波云辐射效应与单矩方案的短波云辐射效应进行对比，偏差约为40 W m^-2和观察到显着的散射。偏差可归因于较高的云反照率，其由液滴数浓度的高值导致，特别是在由双矩方案预测的边界层中，其达到约600cm ^-3的中值。

如何引用： Barlakas，V.，Deneke，H。和Macke，A。：亚绝热模型作为评估高分辨率大气模型中低层云的表示和辐射效应的概念，Atmos。化学。物理学。讨论。，https：//doi.org/10.5194/acp-2019-137，审查，2019年。