Исследователи разработали методику для понимания того, как мельчайшие атмосферные частицы изменяют неуловимые ледяные облака

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) и их коллеги усовершенствовали широко используемую численную стратегию «подталкивания» (nudging), чтобы лучше изучать, как атмосферные частицы влияют на образование льда в перистых облаках. Эти облака играют ключевую роль в энергетическом балансе Земли и формировании осадков, но плохо учитываются в современных климатических моделях.

Большинство дождей и снега на Земле зарождается именно в ледяных облаках. Кроме того, такие облака могут уменьшать потерю энергии в космос, сохраняя тепло. Однако механизмы формирования льда в облаках и их влияние на климат до конца не изучены. Капли и кристаллы в облаках крайне малы, занимают малую часть ячейки климатической модели и существуют мгновения по сравнению с масштабами моделирования. Новая методика позволяет точнее согласовывать результаты моделей с наблюдениями для улучшения климатических прогнозов.

Исследователи использовали метод «ньютоновской релаксации» метеорологических полей. Они выяснили, что традиционная стратегия подталкивания и ветра, и температуры, хоть и эффективно ограничивает метеорологию модели, может приводить к значительным расхождениям в оценках энергобаланса на верхней границе атмосферы и количества льда в облаках по сравнению с несвязанной моделью. Тестирование в глобальных моделях CAM5 и ECHAM6-HAM2 показало, что ограничение только горизонтальных ветров, но не температуры, обеспечивает лучший баланс между контролем метеорологии модели и сохранением её средних климатических характеристик.