Моделирование субсеточных процессов выявляет трансформацию облаков и определяет их реальную отражающую способность

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории обнаружили, что усреднение охлаждающего эффекта облаков в глобальных климатических моделях на больших площадях скрывает внутреннюю изменчивость внутри расчетной ячейки сетки. Эта изменчивость в конечном итоге приводит к изменению характеристик самих облаков. Исследование помогает точнее определить степень охлаждения или нагрева, обеспечиваемого облаками, и понять истинный энергетический баланс планеты.

Точный расчет количества солнечного света, достигающего океана, требует понимания типа облаков, находящихся на его пути. Когда глобальные климатические модели усредняют эффекты по всей пространственной ячейке сетки, они могут не улавливать реальный тип облака и его свойства, влияющие на климат. Это искажает представление об энергетическом балансе планеты, что критически важно для прогнозов изменения климата. Данное исследование учитывает мелкомасштабные радиационные и турбулентные взаимодействия в облаках, что должно привести к более точному моделированию реальных облаков.

Исследователи использовали высокоразрешающую модель крупных вихрей, чтобы детально изучить мелкомасштабное пространственное распределение радиационного охлаждения на верхней границе облаков. Сравнив эти результаты с симуляциями, где радиация была усреднена по площади ячейки сетки (как в типичной климатической модели), команда обнаружила, что пренебрежение мелкомасштабной изменчивостью ускоряет переход морских слоисто-кучевых облаков в пассатные кучевые. Это приводит к тому, что больше солнечного света нагревает океан, вместо того чтобы отражаться обратно в космос белыми облаками.