改善建模的云小雨湍流相互作用

紧密堆积的叠层积云的大甲板盘旋在海洋上，覆盖着广阔的区域(实际上是亚热带海洋的数千英里)，并持续了数周至数月之久。

这些海洋云反射的太阳辐射多于海洋表面，从而对地球表面起到冷却作用。层积云是地球辐射平衡的重要组成部分，对于用于预测未来气候条件的地球系统模型(ESM)至关重要。

为了改善ESM中的云表示，Lawrence Livermore和Argonne国家实验室的研究人员将它们与大气辐射测量(ARM)用户设施的观测值进行了比较。

在ARM和能源部(DOE)大气系统研究(ASR)计划的支持下，研究人员结合了ARM北大西洋东部大气观测站的测量结果，得出了云层内部和下方的水汽和毛毛雨特性。

在这些海洋云系统内部和下方不断出现细雨。这是获得更准确的气候预测的关键，因为它的存在会影响湍流，湍流是影响云生命的主要因素，而湍流的变化是快速变化的。

阿尔贡(Argonne)的维伦德拉·盖特(Virendra Ghate)和玛丽亚·卡迪杜(Maria Cadeddu)对地球物理变量感兴趣，例如云层含水量和毛毛雨粒径。因此，他们开发了一种算法，该算法检索了毛毛雨-湍流相互作用中涉及的所有必要参数。该算法使用ARM雷达，激光雷达和辐射计数据得出感兴趣的地球物理变量：降水滴的大小(或直径)，与云滴相对应的液态水量和降水滴。

“发达的数据集的分析使我们能够表明小雨降低紊流下面层积云云朵，这在过去是只有模型模拟过去所示，” Ghate，阿贡国家实验室的大气科学家说。“丰富的开发数据将使我们能够解决有关毛毛雨与湍流相互作用的几个基本问​​题。”

他们的结果促成了与Livermore建模人员的合作。在这项工作中，该团队使用ARM的观测结果来改善DOE的能量百亿亿地球系统模型(E3SM)中细雨—湍流相互作用的表示。

“我们的阿贡合作者提供的观测引用帮助我们确定E3SM版本1产生不切实际的小雨过程，”利弗莫尔人员科学家薛铮，谁领导在杂志上的论文说，每月天气回顾着眼于个案研究，从2012 - 2013年海洋东太平洋的ARM GPCI云调查(MAGIC)野外活动。“我们的合作研究表明，对于当前的气候模型，需要对带有观测参考的云和毛毛雨过程进行全面检查。”

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