Ледяные облака играют важную роль в балансе атмосферной радиации, как за счёт отражения коротковолновой радиации, так и за счёт поглощения или испускания длинноволновой радиации. Эти эффекты могут модулировать скорость радиационного нагрева облаков, что, в свою очередь, влияет на циркуляцию и осадки. Радиационные свойства ледяных облаков зависят от размера, формы (или особенностей) и сложности, включая шероховатость поверхности или пустотность ледяных кристаллов внутри облака. Чтобы лучше предсказать радиационные эффекты ледяных облаков, были предприняты усилия по учёту большего числа особенностей и сложности ледяных кристаллов в текущих расчётах переноса излучения. Авторы провели серию идеализированных расчётов переноса излучения в единичном столбе, чтобы изучить, как связь «лёд-радиационный нагрев облаков» реагирует на включение сложности ледяных кристаллов. Они оценили четыре оптические схемы льда для диапазона температур или высот образования ледяных облаков, геометрических толщин, путей ледяной воды и эффективных радиусов ледяных кристаллов. Кроме того, была представлена матрица чувствительности к скорости нагрева как сжатая визуализация реакции радиационного нагрева облаков в широком диапазоне параметров. Обнаружено, что включение сложности льда в холодные тонкие облака с высокими путями ледяной воды может уменьшить суммарное внутриоблачное нагревание и охлаждение верхней части облака на 2,5 К день^-1 и 15 К день^-1 соответственно. Кроме того, в то время как температурные схемы ведут себя аналогично другим схемам при более высоких температурах, они предсказывают суммарный радиационный нагрев в нижней части облака более чем на 10 К день^-1 выше, чем зависящие от размера схемы при самых низких температурах. Изменить время жизни и эволюцию облака-наковальни, а также крупномасштабную атмосферную циркуляцию могут либо ослабление радиационного нагрева облаков при учёте сложности льда, либо усиление в результате включения схем, зависящих от температуры.

 

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2024/egusphere-2024-3212/