Sensibilidad de la Energética Atmosférica a Nubes de Hielo Ópticamente Finas Durante la Noche Polar Ártica
Autores: Sankaré, Housseyni; Blanchet, Jean-Pierre; Laprise, René
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sensibilidad de la Energética Atmosférica a Nubes de Hielo Ópticamente Finas Durante la Noche Polar Ártica
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Retroalimentación de nubes
Nubes árticas
Nubes de hielo ópticamente delgadas
Presupuesto de energía atmosférica
Modelo Climático Regional Canadiense
Forzamiento TIC
Licencia
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Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
La retroalimentación de las nubes es una fuente importante de incertidumbre en las proyecciones climáticas. En particular, las nubes árticas, que son uno de los aspectos menos comprendidos del sistema climático, modulan fuertemente los flujos de energía radiativa desde la superficie de la Tierra hasta la parte superior de la atmósfera. Las observaciones in situ y por satélite revelan la existencia de nubes de hielo ópticamente delgadas (TICs) en el Ártico durante las noches polares, cuya influencia en la energía atmosférica aún se comprende mal. Este estudio cuantifica el efecto de las TICs en el presupuesto de energía atmosférica durante el invierno polar. Se utilizó una simulación impulsada por reanálisis basada en el Modelo Climático Regional Canadiense versión 6 (CRCM6) con el esquema de Propiedades de Partículas Predichas (P3) (2016) para producir un conjunto de simulaciones de malla de 3 km. Este conjunto está compuesto por tres simulaciones: CRCM6 (referencia, la formación de nubes acoplada dinámicamente original), CRCM6 (nocld) (cielo despejado) y CRCM6 (100%cld) (cubierto, 100% de cobertura de nubes como perturbación de forzamiento). Utilizando las ecuaciones energéticas regionales (Nikiema y Laprise), comparamos los tres casos para evaluar el forzamiento de las TICs. Los resultados muestran que las TICs enfrían la atmósfera, con la diferencia entre dos simulaciones (nubes/sin nubes) alcanzando hasta -2 K/día, lo que lleva a una disminución de la temperatura del orden de ~-4 K/mes. El ciclo de la energía indica que el término de generación de entalpía media en el tiempo G y la conversión baroclínica dominan la circulación ártica. El G que actúa sobre el reservorio de entalpía disponible (A) aumentó en un valor máximo de ~5 W·m (58% en promedio) debido a los efectos de las TICs, aumentando en la conversión de energía. Las TICs también conducen a cambios promedio del 9% en la entalpía disponible media en el tiempo y -5.9% en la energía cinética media en el tiempo. Nuestro trabajo ofrece valiosas ideas sobre la atmósfera invernal ártica y proporciona los medios para caracterizar las nubes para cálculos de transferencia radiativa, diseñar instrumentos de medición y comprender su retroalimentación climática.
Descripción
La retroalimentación de las nubes es una fuente importante de incertidumbre en las proyecciones climáticas. En particular, las nubes árticas, que son uno de los aspectos menos comprendidos del sistema climático, modulan fuertemente los flujos de energía radiativa desde la superficie de la Tierra hasta la parte superior de la atmósfera. Las observaciones in situ y por satélite revelan la existencia de nubes de hielo ópticamente delgadas (TICs) en el Ártico durante las noches polares, cuya influencia en la energía atmosférica aún se comprende mal. Este estudio cuantifica el efecto de las TICs en el presupuesto de energía atmosférica durante el invierno polar. Se utilizó una simulación impulsada por reanálisis basada en el Modelo Climático Regional Canadiense versión 6 (CRCM6) con el esquema de Propiedades de Partículas Predichas (P3) (2016) para producir un conjunto de simulaciones de malla de 3 km. Este conjunto está compuesto por tres simulaciones: CRCM6 (referencia, la formación de nubes acoplada dinámicamente original), CRCM6 (nocld) (cielo despejado) y CRCM6 (100%cld) (cubierto, 100% de cobertura de nubes como perturbación de forzamiento). Utilizando las ecuaciones energéticas regionales (Nikiema y Laprise), comparamos los tres casos para evaluar el forzamiento de las TICs. Los resultados muestran que las TICs enfrían la atmósfera, con la diferencia entre dos simulaciones (nubes/sin nubes) alcanzando hasta -2 K/día, lo que lleva a una disminución de la temperatura del orden de ~-4 K/mes. El ciclo de la energía indica que el término de generación de entalpía media en el tiempo G y la conversión baroclínica dominan la circulación ártica. El G que actúa sobre el reservorio de entalpía disponible (A) aumentó en un valor máximo de ~5 W·m (58% en promedio) debido a los efectos de las TICs, aumentando en la conversión de energía. Las TICs también conducen a cambios promedio del 9% en la entalpía disponible media en el tiempo y -5.9% en la energía cinética media en el tiempo. Nuestro trabajo ofrece valiosas ideas sobre la atmósfera invernal ártica y proporciona los medios para caracterizar las nubes para cálculos de transferencia radiativa, diseñar instrumentos de medición y comprender su retroalimentación climática.