Исследование модели системы Земли показало, что горизонтальное разрешение влияет на свойства модели аэрозоля

Исследование модели системы Земли показало, что горизонтальное разрешение влияет на свойства модели аэрозоля

Более высокое горизонтальное разрешение модели обеспечивает большее содержание жидкой воды в облаках и позволяет учитывать более крупномасштабные осадки, что приводит к улучшению образования водной фазы сульфатов и влажному удалению аэрозолей за счет крупномасштабных осадков. Напротив, в модели высокого разрешения параметризуется меньшее количество конвективных осадков, что снижает влажную очистку аэрозолей за счет конвективных осадков. Фото: ncas.ac.uk

Модели системы и работают с более высоким разрешением. Тем не менее, параметризации, предназначенные для представления жизненных циклов аэрозолей и их взаимодействия с облаками и радиацией в энергетической экзамасштабной модели системы Земли (E3SM), разрабатываются и оцениваются в масштабах модели системы Земли, и их эффективность при более высоком разрешении неясна.


Теперь исследователи оценили чувствительность свойств аэрозоля к шагу горизонтальной сетки в версии 1 E3SM путем сравнения результатов моделирования модели с низким разрешением (~ 100 км) и модели регионального уточнения (RRM) с сетками высокого разрешения (~ 25 км). над Соединенными Штатами.

Это первое исследование, в котором всесторонне оценивается влияние горизонтального интервала сетки на баланс массы аэрозоля и взаимодействие аэрозоля, облака и излучения в E3SM. Результаты, опубликованные в Разработка геонаучной моделидают представление о развитии параметризации аэрозолей и их зависимости от горизонтального разрешения модели.

Эта методология может помочь будущим исследованиям изучить потенциальное влияние разрешения модели на результаты моделирования.

Результаты показывают, что увеличение разрешения над прилегающей территорией Соединенных Штатов приводит к образованию большего количества естественной пыли, морской соли и морских органических веществ. Модель с высоким разрешением имитирует более сильное образование сульфата в водной фазе из-за повышенного содержания воды в облаках и несколько меньшее химическое производство сульфата в газовой фазе.



Кроме того, модель с высоким разрешением учитывает более крупномасштабные осадки и производит меньше конвективных осадков, что приводит к увеличению (или уменьшению) влажного улавливания аэрозолей крупномасштабными (конвективными) осадками.

Модель высокого разрешения также способствует активации аэрозолей и конденсации водяного пара, в результате чего образуется больше облачных капель, больший радиус облачных капель и большая оптическая глубина облаков. Таким образом, косвенное воздействие аэрозоля сильнее в модели высокого разрешения, что приводит к увеличению эффективного радиационного воздействия антропогенных аэрозолей примерно на 12%.

Больше информации:
Цзяньфэн Ли и др., Оценка чувствительности баланса массы аэрозоля и эффективного радиационного воздействия к шагу горизонтальной сетки в E3SMv1 с использованием подхода регионального уточнения, Разработка геонаучной модели (2024). DOI: 10.5194/gmd-17-1327-2024.

Предоставлено Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией.

Цитирование: Горизонтальное разрешение влияет на свойства аэрозоля модели, результаты исследования модели системы Земли (2024 г., 13 мая), получено 15 мая 2024 г. с https://phys.org/news/2024-05-horizontal-solve-affects-aerosol-properties.html.

Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.