Физика капель дождя может влиять на точность современных климатических моделей

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) выяснили, что точность современных высокоразрешающих моделей при симуляции тропических облаков и их взаимодействия с океаном сильно зависит от того, как в них представлен размер капель дождя. Результаты сравнения модельных данных с реальными наблюдениями опубликованы в Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

Понимание жизненного цикла облаков критически важно для точного прогнозирования погоды и климата, включая риски засух и наводнений. В отличие от глобальных моделей, которые используют приближённые формулы, новые «облако-разрешающие» модели могут явно симулировать крупные облачные системы. Данное исследование стало важным шагом в оценке их точности. Учёные обнаружили, что модель корректно воспроизводит наблюдаемую тенденцию: крупные облака растут, а мелкие — исчезают. Однако симуляция холодных потоков воздуха (cold pools), вытекающих из мощных гроз, оказалась проблемной.

«Наше исследование подчеркивает ценность использования наблюдений для оценки того, насколько хорошо новое поколение климатических моделей, называемых облако-разрешающими, может непосредственно воспроизводить поведение облаков», — отметил ведущий автор работы доктор Самсон Хагос из PNNL. Учёные использовали данные спутниковых и наземных радарных измерений, собранных в южной части Тихого океана в 2011–2012 годах в рамках кампаний AMIE/DYNAMO, для проверки модели Weather Research and Forecasting Model. Модификация физики капель дождя в модели позволила добиться большего соответствия наблюдениям.

В дальнейшем исследователи планируют сосредоточиться на роли холодных потоков воздуха в превращении мелких облаков в крупные и глубокие, используя симуляции с ещё более высоким разрешением и дополнительные данные наблюдений.