De la Supresión a la Mejora: Cómo el Tamaño de las Partículas de Siembra Higroscópica Influye en los Procesos Microfísicos y en la Formación de Precipitación en Nubes Cúmulos
Autores: Ren, Xiantong; Yin, Yan; Chen, Qian; Hua, Shaofeng; Liu, Yubao; Chen, Baojun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
De la Supresión a la Mejora: Cómo el Tamaño de las Partículas de Siembra Higroscópica Influye en los Procesos Microfísicos y en la Formación de Precipitación en Nubes Cúmulos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Nube cálida
Siembra higroscópica
Mejora de la precipitación
Tamaño de partícula
Respuesta de la lluvia
Carga de aerosol
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La siembra higroscópica en nubes cálidas se utiliza ampliamente en la mejora de la precipitación, pero las condiciones bajo las cuales la siembra amplifica o suprime la lluvia siguen siendo poco claras. Aquí, utilizamos un modelo de microfísica espectral de dos dimensiones simétrico en los bordes de la Universidad de Tel Aviv para simular una nube convectiva cálida que ocurrió sobre Hainan, China, el 11 de mayo de 2024, y diseñamos tres conjuntos de experimentos de sensibilidad en los que se introducen partículas higroscópicas de diferentes diámetros característicos bajo una restricción de inyección de masa fija. Encontramos que la siembra con partículas submicrométricas (0.1-0.9 um) suprime sistemáticamente la precipitación, siendo la reducción más fuerte para partículas de 0.1 um. Cuando se utilizan partículas supermicrométricas (1-9 um), la respuesta de la precipitación transita de la supresión a la mejora a medida que aumenta el tamaño de las partículas, y esta transición ocurre alrededor de 2 um. La siembra con partículas ultra-gigantes (>10 um) generalmente mejora la lluvia y también adelanta su inicio, con la mejora fortaleciéndose hasta ~60 um antes de debilitarse para partículas aún más grandes. Además, mostramos que el tamaño de partícula de transición en el que el efecto de la siembra cambia de signo disminuye con el aumento de la carga de aerosol de fondo, desde condiciones marítimas hasta urbanas contaminadas. Estos resultados identifican un tamaño crítico de partícula dependiente del entorno que rige el signo y la eficiencia de la siembra higroscópica en nubes convectivas cálidas.
Descripción
La siembra higroscópica en nubes cálidas se utiliza ampliamente en la mejora de la precipitación, pero las condiciones bajo las cuales la siembra amplifica o suprime la lluvia siguen siendo poco claras. Aquí, utilizamos un modelo de microfísica espectral de dos dimensiones simétrico en los bordes de la Universidad de Tel Aviv para simular una nube convectiva cálida que ocurrió sobre Hainan, China, el 11 de mayo de 2024, y diseñamos tres conjuntos de experimentos de sensibilidad en los que se introducen partículas higroscópicas de diferentes diámetros característicos bajo una restricción de inyección de masa fija. Encontramos que la siembra con partículas submicrométricas (0.1-0.9 um) suprime sistemáticamente la precipitación, siendo la reducción más fuerte para partículas de 0.1 um. Cuando se utilizan partículas supermicrométricas (1-9 um), la respuesta de la precipitación transita de la supresión a la mejora a medida que aumenta el tamaño de las partículas, y esta transición ocurre alrededor de 2 um. La siembra con partículas ultra-gigantes (>10 um) generalmente mejora la lluvia y también adelanta su inicio, con la mejora fortaleciéndose hasta ~60 um antes de debilitarse para partículas aún más grandes. Además, mostramos que el tamaño de partícula de transición en el que el efecto de la siembra cambia de signo disminuye con el aumento de la carga de aerosol de fondo, desde condiciones marítimas hasta urbanas contaminadas. Estos resultados identifican un tamaño crítico de partícula dependiente del entorno que rige el signo y la eficiencia de la siembra higroscópica en nubes convectivas cálidas.