Resolution dependence of cumulus statistics in radiative-convective equilibrium
Resolution dependence of cumulus statistics in radiative-convective equilibrium
复制标题
辐射对流平衡中积云统计的分辨率依赖性
DOI：
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
Katrin Scheufele
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Katrin Scheufele
在理论基础上，模型焊接模具的内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔、内腔。在strhluns - konvektion - gleichgewhict - evaluien中，hochaufeloste, idealisierte simulation, idealisierte simulationeines, Wolkenensembles, Meeresoberflache werden benutzt and die Gultigkeit des theoretical schen models in strahluns - konvektions - gleichgewhict。这位研究了Im ersten Schritt Kontrollsimulationen麻省理工学院静脉horizontalen Auflosung冯durchgefuhrt 2公里,wobei经费verschiedene Abkuhlungsraten benutzt了嗯das Wolkenensemble anzutreiben。在控制仿真的基础上，提出了一种新的方法，即在控制仿真的基础上，建立一种新的控制仿真系统。Desweiteren, imimt die Anzahl der Wolken in Modellgebiet mit steigender Abkuhlungsrate linear zu, wohingegen nergine schwache Abhangigkeit der mittleren Wolkengrosen and deren Vertikalgeschwindigkeiten von der Starke der Abkuhlungsrate bebachtet wind。[2] [e] [e] [e] [e]。
Ein theoretisches Modell welches die Fluktuationen innerhalb eines Wolkenensembles beschreibt, stellt die Basis fur stochastische Konvektionsparametrisierung dar. Hochaufgeloste, idealisierte Simulationen eines Wolkenensembles uber einer homogenen Meeresoberflache werden benutzt um die Gultigkeit des theoretischen Modells im Strahlungs-Konvektions-Gleichgewicht zu evaluieren. Im ersten Schritt dieser Studie werden Kontrollsimulationen mit einer horizontalen Auflosung von 2 km durchgefuhrt, wobei funf verschiedene Abkuhlungsraten benutzt werden um das Wolkenensemble anzutreiben. In den Kontrollsimulationen wird die Gultigkeit einer exponentiellen Verteilung des vertikalen Massenflusses und der Wolkengrosen fur alle Abkuhlungsraten nachgewiesen. Desweiteren, nimmt die Anzahl der Wolken im Modellgebiet mit steigender Abkuhlungsrate linear zu, wohingegen nur eine schwache Abhangigkeit der mittleren Wolkengrosen und deren Vertikalgeschwindigkeiten von der Starke der Abkuhlungsrate beobachtet wird. Diese Ergebnisse zeigen eine gute Ubereinstimmung mit dem theoretischen Modell.
Im zweiten Teil dieser Studie wird die Gitterweite in den numerischen Simulationen sukzessive bis zu einer Auflosung von 125 m verfeinert.
Hierbei treten signifikante Anderungen in der Wolkenstatistik und der Struktur der Wolkenfelder auf. Die Grose der Wolken nimmt mit zunehmender Auflosung stark ab, wohingegen die Anzahl der Gitterpunkte innerhalb einer Wolke ansteigt, da diese mit zunehmender Auflosung besser auf dem numerischen Gitter dargestellt werden konnen. Im Gegensatz zu den zufallig verteilten Wolken in den Kontrollsimulationen, wird in den feinaufgelosten Wolkenfeldern beobachtet, dass sich die einzelnen konvektiven Zellen in bandartigen Strukturen um wolkenfreie Gebiete anordnen. Der Umkreis einer Wolke in dem diese Cluster-Effekte beobachtet werden, scheint indes unabhangig von der horizontalen Auflosung zu sein. Mit feiner werdender Auflosung weicht daruber hinaus die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der Wolkengrosen und des vertikalen Massenflusses immer starker von der exponentiellen Verteilung ab. Fur grosere Werte in den Verteilungen zeigen sich Ubereinstimmungen mit einer Power-Law Verteilung. Durch die Partitionierung der Wolken-Cluster in deren zugrundeliegende, einzelne Aufwindbereiche kann die erwartete, exponentielle Verteilung des Massenflusses und der Wolkengrosen wieder hergestellt werden. Das theoretische Modell ist daher in hochaufgelosten Simulationen fur die einzelnen Aufwindbereiche gultig, allerdings mussen die Cluster-Effekte im Wolkenensemble hierbei berucksichtigt werden.
影响因子：
3.1
作者：
R. Plant;G. Craig
通讯作者：
R. Plant;G. Craig