Maintenance of Arctic mixed-phase clouds - role of horizontal-wind vertical shear

北极混合相云的维持——水平风垂直切变的作用

• 批准号: 21K03665
• 负责人: 端野 典平
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kochi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03665/
• 关键词: 混合相; 層積雲; 北極; 雲物理; 乱流; 数値実験; 雲降水; 混合相層状雲; 高解像度数値実験

本年度は、2019年10月から1年間実施されたMOSAiC観測実験のデータを取得し、混合相層積雲の特徴を調査した。プログラムを作成し、鉛直プロファイルのデータから12時間以上の継続時間する、単層の混合相層積雲を抽出した。これらの雲イベントに関して、Richardson数、Obukhov長、境界層高度、雲底高度、雲底からの結合距離などを計算した。２つの長寿命事例（2019年11月17日と12月16日）は雲の形態がロール状とセル状に分類できる時間帯があった。そこで雲氷鉛直積算量(IWP)と雲水・雲氷鉛直積算量の比(TWP)を比較したところ、ロール状の雲の値がセル状よりも大きくなる傾向が見られた。下層の水蒸気量とTWPの比を比較すると大きな違いは見られなかった。他のすべての長寿命事例についてこれらの比の雲形態への依存性を調査したが、上記ほど明確な違いは見られなかった。10月16日の事例では、地表付近の静的安定度は不安定、安定、不安定と推移し、安定時には13時間ほど結合した状態と判断できた。IWP/TWPの値は結合時にピークを示したが、雲水鉛直積算量(LWP)は最後の不安定時に最大となった。この観測実験中、地表面は海氷に覆われているが、不安定時において下層で地表付近よりも水蒸気が多く観測されていた。このため下層からの水蒸気輸送により、LWPが大きくなったと考えられる。初期の非結合から結合状態に推移する時間は8時間53分であったが、これは雲底付近の乱流混合が結合状態を引き起こすために要する時間と考えられ、数値実験の際の指標になる。またこの事例では初期に12m/sを超える風が400m付近で観測され、雲の発達に強い鉛直シアによる乱流混合が寄与している可能性がある。

MOSAiC measurements were carried out during the year from October 2019 to October 2019 to investigate the characteristics of mixed-phase stratocumulus. The vertical and horizontal layers of cumulus clouds are extracted from the mixed phase layer of cumulus clouds for more than 12 hours. Calculation of cloud height, Richardson number, Obukhov length, boundary layer height, cloud base height, cloud base combination distance 2 Long life examples (November 17 to December 16, 2019) The ratio of cloud vertical product (IWP) to cloud water vertical product (TWP) tends to be larger than that of cloud water vertical product (TWP). A comparison of water vapor and TWP in the lower layers In the case of other long-life cases, the dependence of the ratio of cloud morphology was investigated. On October 16, the stability of the earth's surface was unstable, stable, unstable, stable, and stable. IWP/TWP is the highest value when the cloud water vertical product (LWP) is finally unstable. The earth's surface is covered with water, and the earth's surface is covered with water. When it is unstable, the earth's surface is covered with water, and the water vapor is covered with water. The lower layer of water vapor transport, LWP and large The time of transition from initial non-binding to binding state is 8 minutes and 53 minutes, and the time of transition from binding state to binding state is 8 minutes and 53 minutes. In this case, it is possible that turbulence mixing occurs when the wind exceeds 12m/s at the initial stage and the wind approaches 400m.

项目成果

Characteristics of Doppler spectra simulated for Arctic mixed-phase clouds; ISDAC case study

北极混合相云多普勒频谱模拟特征；

• 发表时间: 2023
• 作者: Hashino;T.;G. de Boer;M. Maahn;and H. Okamoto
• 通讯作者: and H. Okamoto

University of Colorado Boulder(米国)

科罗拉多大学博尔德分校（美国）

Exploring Doppler velocity spectra to characterize ice nucleation and microphysical processes for Arctic mixed-phase clouds

探索多普勒速度谱来表征北极混合相云的冰核和微物理过程

• 发表时间: 2021
• 作者: T. Hashino;G. de Boer;M. Maahn;and H. Okamoto
• 通讯作者: and H. Okamoto