La respuesta no monótona del cúmulo congestus a la concentración de núcleos de condensación de nubes
Autores: Deng, Xin; Fu, Shizuo; Xue, Huiwen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La respuesta no monótona del cúmulo congestus a la concentración de núcleos de condensación de nubesCategoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Núcleos de condensación de nubes
Cúmulo congestus
Concentración de CCN
Precipitación
Camino de agua líquida
Parte superior de la nube
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio utiliza simulaciones idealizadas para investigar el impacto de los núcleos de condensación de nubes (CCN) en un cúmulo congestus. Se simulan trece casos con la concentración inicial de CCN al 1% de supersaturación con respecto al agua, que varía de 10 a 10,000 cm. El análisis se centra en la fase líquida debido a la fase de hielo despreciable en este estudio. Se observa una respuesta no monótona de las propiedades de las nubes y la precipitación a la concentración de CCN. Cuando se aumenta de 10 a 50 cm, la condensación mejorada debido a los numerosos gotitas vigoriza el cúmulo congestus. La formación de precipitación retrasada debido a las gotas más pequeñas también facilita el desarrollo de la nube. Ambos procesos juntos conducen a un mayor camino de agua líquida (LWP), mayor altura de la nube y precipitación más intensa. El cúmulo congestus tiene la mayor altura de nube, la corriente ascendente más fuerte y la mayor acumulación de precipitación a = 50 cm. Cuando se aumenta de 50 a 500 cm, la condensación cerca de la base de la nube se mejora aún más y la precipitación se retrasa aún más, lo que lleva a que más agua líquida permanezca en la nube, y así un LWP aún mayor y una tasa de precipitación más intensa en la etapa posterior. Sin embargo, la evaporación significativamente aumentada cerca de la parte superior de la nube limita el desarrollo vertical del cúmulo congestus, lo que lleva a una menor altura de la nube. Cuando se aumenta aún más a más de 1000 cm, el cúmulo congestus se suprime fuertemente y no se forma precipitación. La relación de la tasa de producción de precipitación al flujo de agua en la nube vertical en la corriente ascendente no es una constante, como se asume generalmente en los esquemas de parametrización de cúmulos, sino que disminuye significativamente con el aumento de la concentración de CCN. También se encuentra que el efecto de los CCN en el cúmulo congestus depende de qué parámetros se utilizan para describir la fuerza de la nube. En este estudio, a medida que aumenta, el LWP y la tasa máxima de precipitación alcanzan su punto máximo a = 500 cm, mientras que la altura de la parte superior de la nube, la corriente ascendente máxima y la cantidad acumulada de precipitación alcanzan su punto máximo a = 50 cm.
Descripción
Este estudio utiliza simulaciones idealizadas para investigar el impacto de los núcleos de condensación de nubes (CCN) en un cúmulo congestus. Se simulan trece casos con la concentración inicial de CCN al 1% de supersaturación con respecto al agua, que varía de 10 a 10,000 cm. El análisis se centra en la fase líquida debido a la fase de hielo despreciable en este estudio. Se observa una respuesta no monótona de las propiedades de las nubes y la precipitación a la concentración de CCN. Cuando se aumenta de 10 a 50 cm, la condensación mejorada debido a los numerosos gotitas vigoriza el cúmulo congestus. La formación de precipitación retrasada debido a las gotas más pequeñas también facilita el desarrollo de la nube. Ambos procesos juntos conducen a un mayor camino de agua líquida (LWP), mayor altura de la nube y precipitación más intensa. El cúmulo congestus tiene la mayor altura de nube, la corriente ascendente más fuerte y la mayor acumulación de precipitación a = 50 cm. Cuando se aumenta de 50 a 500 cm, la condensación cerca de la base de la nube se mejora aún más y la precipitación se retrasa aún más, lo que lleva a que más agua líquida permanezca en la nube, y así un LWP aún mayor y una tasa de precipitación más intensa en la etapa posterior. Sin embargo, la evaporación significativamente aumentada cerca de la parte superior de la nube limita el desarrollo vertical del cúmulo congestus, lo que lleva a una menor altura de la nube. Cuando se aumenta aún más a más de 1000 cm, el cúmulo congestus se suprime fuertemente y no se forma precipitación. La relación de la tasa de producción de precipitación al flujo de agua en la nube vertical en la corriente ascendente no es una constante, como se asume generalmente en los esquemas de parametrización de cúmulos, sino que disminuye significativamente con el aumento de la concentración de CCN. También se encuentra que el efecto de los CCN en el cúmulo congestus depende de qué parámetros se utilizan para describir la fuerza de la nube. En este estudio, a medida que aumenta, el LWP y la tasa máxima de precipitación alcanzan su punto máximo a = 500 cm, mientras que la altura de la parte superior de la nube, la corriente ascendente máxima y la cantidad acumulada de precipitación alcanzan su punto máximo a = 50 cm.