Более точная картина облаков

Впервые группа учёных под руководством Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории использовала реальные измерения облаков и атмосферы в загрязнённом небе над юго-восточным Китаем для оценки часто используемой климатической модели. Они обнаружили, что быстрые и доступные вычисления микрофизики облаков в модели недооценивают количество осадков по сравнению с данными наблюдений и более детальными, но дорогостоящими расчётами.

Получение точного компьютерного описания того, как загрязнение влияет на облака, критически важно для прогнозирования их воздействия на погоду и климат. Однако симуляция этих сложных микрофизических процессов требует огромных вычислительных мощностей. Поэтому в климатическом моделировании используют упрощённые параметризации. Цель данного исследования заключалась в оценке эффективности широко используемой «объёмной» (bulk) параметризации микрофизики облаков и поиске путей для её улучшения.

Исследовательская группа под руководством доктора Цзивэнь Фань использовала данные полевых кампаний 2008 года в Китае и результаты детальной «бинной» (bin) микрофизики для оценки способности модели WRF описывать взаимодействие аэрозолей и облаков. Для глубоких конвективных облаков простая «объёмная» микрофизика не только не смогла воспроизвести важные наблюдаемые особенности, но и показала противоположный эффект влияния аэрозолей на конвекцию и осадки по сравнению с детальной «бинной» моделью. Анализ указал на нереалистичное представление аэрозолей и размера капель в «объёмной» параметризации.

«Мы ожидали, что аэрозоли будут усиливать тёплые конвективные облака, а осадки увеличатся. Но «объёмная» микрофизика предсказывает как раз обратное», — сказал Фань. «Мы выяснили, что основная проблема — в представлении аэрозолей внутри параметризаций». В дальнейших исследованиях учёные планируют модифицировать параметризацию, чтобы приблизить её результаты к наблюдениям и эталонным симуляциям.