Модель, разрешающая конвекцию, выявляет новые особенности атмосферного водного цикла над «азиатской водонапорной башней»

Будущие изменения в количестве осадков на Тибетском плато могут оказать глубокое влияние на экосистему и окружающую среду высокогорной Восточной Азии. Несмотря на это, климатическому моделированию сложно точно воспроизводить осадки и водный цикл в этом регионе. Один из возможных путей решения этой проблемы — использование моделей, разрешающих конвекцию, для симуляции атмосферы над плато. Такие модели явно разрешают глубокую конвекцию и могут улучшить моделирование осадков, согласно исследованию, опубликованному в Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

Исследование было проведено учеными из Института физики атмосферы Китайской академии наук, Китайской академии метеорологических наук и Метеорологического бюро Великобритании. Используя такую модель на основе Unified Model от Метеобюро, группа провела традиционное моделирование с параметризацией конвекции (LSM) с разрешением 13.2 км и моделирование с разрешением конвекции (CPM) с разрешением 4.4 км, сфокусировавшись на летних осадках 2009 года. Результаты показали, что систематическая ошибка переувлажнения смоделированных осадков значительно сократилась — с 61% в LSM до 14% в CPM.

Ключевое улучшение связано с более реалистичным depiction процесса выпадения осадков и его влиянием на крупномасштабную циркуляцию. «Поскольку CPM обрабатывает процессы выпадения дождя совершенно иным способом, изменения в скрытом тепловыделении дают более реалистичное моделирование крупномасштабной циркуляции над плато летом, что играет ключевую роль в переносе влаги», — пояснил Чжао Инь, первый автор исследования. Это, в свою очередь, улучшает моделирование влагопереноса и снижает общую конвергенцию влаги, что и является ключом к меньшей ошибке. Исследование проливает свет на причину ошибок в осадках в современных моделях: это эффекты крупного масштаба, вызванные высвобождением скрытого тепла конвективными штормами.