Изучение скорости вовлечения в кучевых облаках и влияющих на неё факторов

Недавнее исследование, опубликованное в Advances in Atmospheric Sciences, представило усовершенствованный «метод объёмной струи» для более точного расчёта скорости энтреймент-смешивания — ключевого процесса, при котором окружающий воздух взаимодействует с развивающимся кучевым облаком, влияя на его рост и свойства. Новый подход одновременно решает уравнения для двух консервативных переменных, что повышает надёжность оценок в рамках моделирования крупных вихрей.

Точное определение скорости вовлечения имеет решающее значение для понимания поведения облаков и улучшения погодных и климатических моделей. Результаты исследования показали, что рассчитанные значения хорошо согласуются с данными, полученными традиционными методами. Скорости вовлечения, измеренные в разное время и на разных высотах, демонстрируют последовательное логнормальное распределение, подтверждая стохастическую природу процесса.

Ключевым открытием стала ведущая роль вертикальной скорости в регулировании скорости вовлечения. Эта взаимосвязь оказалась сильнее, чем с другими термодинамическими или динамическими свойствами. Выявление вертикальной скорости как основного фактора влияния открывает путь к уточнению будущих параметризаций скорости энтреймент-смешивания в моделях.

Исследование, проведённое совместно Нанкинским университетом информации и науки и технологий, Нанкинским объединённым институтом атмосферных наук, Университетом гражданской авиации Китая, Ланьчжоуским университетом и Гонконгским баптистским университетом, углубляет понимание механизмов развития кучевых облаков. Предложенный метод и выявленные закономерности вносят важный вклад в создание более точных прогнозов погоды и климата.