Uusi malli kuvaa pilvien ja pienhiukkasten välisiä vuorovaikutuksia aiempaa tarkemmin

Ilmatieteen laitoksessa on kehitetty uusi korkean erotuskyvyn numeerinen malli pilvien ja pienhiukkasten välisen kytkennän tutkimiseen. Mallin avulla voidaan tarkentaa globaaleja ilmastomalleja.

"Koska pienhiukkasten ja pilvien väliset vuorovaikutukset voidaan nyt mallintaa aiempaa tarkemmin, mallilla voidaan tuottaa uutta tutkimustietoa. Tietoa voidaan soveltaa esimerkiksi pienhiukkasten ja pilvien kuvauksen parantamiseen globaaleissa ilmastomalleissa", tutkija Juha Tonttila kertoo.

Nyt kehitetty malli on suunniteltu erityisesti kuvaamaan pienhiukkasten kokojakauman muutoksia pilvien ja sateen muodostumisen seurauksena. Malli käyttää erittäin suuren erotuskyvyn laskentahilaa, jolloin rajakerrokseen ja yksittäisiin pilviin liittyvät kiertoliikkeet voidaan kuvata yksityiskohtaisesti. Tämä on tärkeää pilvien dynamiikan aiheuttamien palauteilmiöiden tutkimisen kannalta.

Suuri osa tämän aihepiirin tutkimuksesta on keskittynyt siihen, miten pienhiukkaset vaikuttavat pilvien hienorakenteeseen ja säteilyominaisuuksiin. Pilvien tiedetään kuitenkin vaikuttavan myös pienhiukkasten kokojakaumaan. Lisäksi pilvien ja pienhiukkasten vuorovaikutus voi vaikuttaa pilvien ja rajakerroksen dynamiikkaan. Näistä seikoista syntyvät palauteilmiöt tunnetaan huonosti ja niiden käsittely numeerisissa malleissa on ollut tähän asti puutteellista. Tämän takia arviot pienhiukkasten ja pilvien ilmastovaikutuksista kokonaisuutena sisältävät edelleen huomattavia epävarmuuksia.

Uudella mallilla on tehty yksinkertaisia testisimulaatioita, jotka esittivät merellistä kumpukerrospilveä sekä yöllä syntyvää säteilysumua. "Tulosten perusteella malli pystyy tuottamaan muutokset pienhiukkasten kokojakaumassa erilaisissa tilanteissa odotusten mukaisesti", Tonttila arvioi.

Lisätietoja

Juha Tonttila, ot.ahuj nt mf_ΤΤÄ_alit i. if  

Tonttila, J., Maalick, Z., Raatikainen, T., Kokkola, H., Kühn, T., and Romakkaniemi, S.: UCLALES–SALSA v1.0: a large-eddy model with interactive sectional microphysics for aerosol, clouds and precipitation, Geosci. Model Dev., 10, 169-188, doi:10.5194/gmd-10-169-2017, 2017.

http://www.geosci-model-dev.net/10/169/2017/

Julkaistu: 14.2.2017
Luokat: Tutkimus

Tuottajatahot