探索亚热带层积云多重平衡的混合层模型
摘要：平流层积云云层覆盖了地球表面约五分之一，由于其反照率和低纬度位置，对地球辐射平衡有很大影响。采用大涡模拟的先前研究表明，作为固定海表温度的函数，存在多个平衡态（有云和无云状态），对赤道向平流气团至关重要。作为大气CO2含量的函数，也发现存在多个平衡态，无云状态下亚热带海表温度比云状态下高10 K，对暖气候动力学有所影响。本研究中，我们使用具有添加的地表能量平衡以及能够模拟有云和无云状态的混合层模型，研究这两种类型的多个平衡态及其相应的滞后效应。该模型的简洁性和计算效率使得我们能够探索对平流层积云不稳定性和滞后效应至关重要的机制，并通过否定机制实验来分离出允许多个平衡态的关键过程，这是完全复杂模型无法实现的。对于固定海表温度的滞后效应，我们发现解耦可以由增强的混入加热或云顶长波冷却减少而发生。解耦发生的临界海表温度对降水和混入参数化方案非常敏感。在CO2滞后效应中，即使在简单模型中没有包含主动海表温度和海表温度-云层覆盖的反馈，解耦仍然发生，滞后效应的宽度与固定海表温度情况下的敏感性相同。总的来说，简单模型的分析和结果鼓励使用更高复杂模型进行进一步研究。
作者：Andrea M. Salazar, Eli Tziperman
论文ID：2207.07184
分类：Atmospheric and Oceanic Physics
分类简称：physics.ao-ph
提交时间：2023-04-05