Significado de la microfísica de nubes y los esquemas de parametrización de cúmulos en la simulación de un evento de precipitación extrema que produce inundaciones en el Himalaya Central
Autores: Tiwari, Ujjwal; Bush, Andrew B. G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Significado de la microfísica de nubes y los esquemas de parametrización de cúmulos en la simulación de un evento de precipitación extrema que produce inundaciones en el Himalaya Central
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Precipitación extrema
Inundaciones
Esquemas de microfísica
Modelo WRF
Esquema de cúmulos
Eventos convectivos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Entre el 11 y el 14 de agosto de 2017, el cinturón sur del Himalaya central experimentó precipitaciones extremas, con algunas estaciones registrando más de 500 mm de lluvia acumulada, lo que resultó en inundaciones devastadoras y generalizadas. La precipitación se concentró sobre el sub-Himalaya, y los sistemas de pronóstico establecidos no lograron predecir el evento. En este estudio, evaluamos el rendimiento de seis esquemas de microfísica de nubes en el modelo de Investigación y Pronóstico del Tiempo (WRF) forzado con el avanzado conjunto de datos ERA5. También examinamos la importancia del esquema de cúmulos en WRF a una separación de cuadrícula horizontal de 3 km en eventos altamente convectivos como este. Seis simulaciones de WRF, cada una con uno de los seis diferentes esquemas de microfísica con el esquema de cúmulos de Kain-Fritsch desactivado, no logran reproducir la variabilidad espacial de la precipitación acumulada durante este devastador evento de precipitación que produce inundaciones. En contraste, las simulaciones muestran un rendimiento significativamente mejorado con el esquema de cúmulos activado. En este estudio, el esquema de cúmulos ayuda a iniciar la convección, después de lo cual la precipitación a escala de cuadrícula se vuelve dominante. Entre las diferentes simulaciones, la simulación de WRF que utiliza el esquema de microfísica de Morrison con el cúmulo activado mostró el mejor rendimiento, con el error cuadrático medio normalizado (NRMSE) más pequeño de 0.25 y un sesgo porcentual (PBIAS) de -6.99%. El análisis de la microfísica de nubes utilizando las dos simulaciones con mejor rendimiento revela que el evento es fuertemente convectivo, y es esencial mantener el esquema de cúmulos activado para tales eventos convectivos y capturar todas las características de precipitación, mostrando que en regiones de topografía extrema, el esquema de cúmulos sigue siendo necesario incluso con una separación de cuadrícula de al menos 3 km.
Descripción
Entre el 11 y el 14 de agosto de 2017, el cinturón sur del Himalaya central experimentó precipitaciones extremas, con algunas estaciones registrando más de 500 mm de lluvia acumulada, lo que resultó en inundaciones devastadoras y generalizadas. La precipitación se concentró sobre el sub-Himalaya, y los sistemas de pronóstico establecidos no lograron predecir el evento. En este estudio, evaluamos el rendimiento de seis esquemas de microfísica de nubes en el modelo de Investigación y Pronóstico del Tiempo (WRF) forzado con el avanzado conjunto de datos ERA5. También examinamos la importancia del esquema de cúmulos en WRF a una separación de cuadrícula horizontal de 3 km en eventos altamente convectivos como este. Seis simulaciones de WRF, cada una con uno de los seis diferentes esquemas de microfísica con el esquema de cúmulos de Kain-Fritsch desactivado, no logran reproducir la variabilidad espacial de la precipitación acumulada durante este devastador evento de precipitación que produce inundaciones. En contraste, las simulaciones muestran un rendimiento significativamente mejorado con el esquema de cúmulos activado. En este estudio, el esquema de cúmulos ayuda a iniciar la convección, después de lo cual la precipitación a escala de cuadrícula se vuelve dominante. Entre las diferentes simulaciones, la simulación de WRF que utiliza el esquema de microfísica de Morrison con el cúmulo activado mostró el mejor rendimiento, con el error cuadrático medio normalizado (NRMSE) más pequeño de 0.25 y un sesgo porcentual (PBIAS) de -6.99%. El análisis de la microfísica de nubes utilizando las dos simulaciones con mejor rendimiento revela que el evento es fuertemente convectivo, y es esencial mantener el esquema de cúmulos activado para tales eventos convectivos y capturar todas las características de precipitación, mostrando que en regiones de topografía extrema, el esquema de cúmulos sigue siendo necesario incluso con una separación de cuadrícula de al menos 3 km.