Mikrofizyka chmur

• Autorzy: Pawłowska Hanna

Warianty tytułu

EN

Cloud microphysics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Mikrofizyka chmur zajmuje się opisem powstawania i ewolucji cząstek tworzących chmurę. W niniejszym artykule omówiono podstawowe procesy mikrofizyczne zachodzące w tzw. ciepłych chmurach, czyli takich, w których nieobecna jest faza lodowa. Reprezentacja tych procesów w numerycznych modelach chmur jest wyzwaniem ze względu na ogrom cząstek tworzących chmurę, w jednym metrze sześciennym powietrza bowiem znajduje się około 108 cząstek. Ich rozmiary i rozkład w przestrzeni mają bezpośredni wpływ na własności radiacyjne chmur, a zatem na bilans promieniowania w atmosferze, który z kolei jest najważniejszym czynnikiem kształtującym klimat. Najnowszy sposób opisu mikrofizyki chmur w modelach numerycznych wykorzystuje koncepcję superkropelek. W artykule przedstawiono podstawowe założenia metody superkropelek wraz z argumentacją wskazującą, że jest to aktualnie najbardziej kompleksowy opis mikrofizyki chmur.

EN

Cloud microphysics addresses description of formation and evolution of cloud particles. In this paper we describe basic microphysical processes in the so-called warm clouds, i.e., those void of ice. Representation of microphysics in numerical models is challenging because of the myriad of cloud particles - in one cubic meter there is approximately 108 cloud particles. Their sizes and spatial distribution define cloud radiative properties, and therefore radiative budget; which is the main element governing climate. The latest way to report microphysics in numerical models is based on a so-called superdroplet method. In this paper the main assumption of this method is presented along with the argument that it is the most complex, up-to date cloud microphysics description.

Słowa kluczowe

PL

chmury; mikrofizyka chmur; modelowanie chmur; superkropelki

EN

clouds; cloud microphysics; cloud modelling; superdroplets

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Fizyczne
• Czasopismo: Postępy Fizyki
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 74, z. 4
• Strony: 16--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pawłowska Hanna

• Instytut Geofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

• https://orcid.org/0000-0002-5345-778X

Bibliografia

• [1] Grabowski, W. W., Morrison, H., Shima, S. I., Abade, G. C., Dziekan, P., Pawlowska, H.: Modeling of cloud microphysics: Can we do better?, Bulletin of the American Meteorological Society, 100, 655–672, https://doi.org/10.1175/BAMS-D-18-0005.1, 2019.
• [2] Morrison, H., van Lier-Walqui, M., Fridlind, A. M., Grabowski, W. W., Harrington, J. Y., Hoose, C., Korolev, A., Kumjian, M. R., Milbrandt, J. A., Pawlowska, H., Posselt, D. J., Prat, O. P., Reimel, K. J., Shima, S.-I., van Diedenhoven, B., and Xue, L.: Confronting the Challenge of Modeling Cloud and Precipitation Microphysics, Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 12, e2019MS001 689, https://doi.org/https: //doi.org/10.1029/2019MS001689, e2019MS001689 2019MS001689, 2020.
• [3] Petters, M. D., Kreidenweis, S. M.: A single parameter representation of hygroscopic growth and cloud condensation nucleus activity, Atmospheric Chemistry and Physics, 7, https://doi.org/10.5194/acp-7-1961-2007, 2007.
• [4] Pruppacher, H. R., Klett, J. D.: Microstructure of Atmospheric Clouds and Precipitation, https://doi.org/10.1007/978-94-009-9905-3_2, 1978.
• [5] Rogers, R., Yau, M.: Zarys Fizyki Chmur, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, przekład trzeciego wydania anglojęzycznego z 1989 r.
• [6] Rogers, R., Yau, M.: A Short Course in Cloud Physics, Elsevier Science, URL https://books.google.pl/books?id=ClKbCgAAQBAJ, 1996.
• [7] Shima, S., Kusano, K., Kawano, A., Sugiyama, T., Kawahara, S.: The super-droplet method for the numerical simulation of clouds and precipitation: A particle-based and probabilistic microphysics model coupled with a non-hydrostatic model, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 135, 1307–1320, https://doi.org/10.1002/qj.441, 2009.