Il 23 Gennaio 2023, è stato pubblicato il paper “Competing Effect of Radiative and Moisture Feedback in Convective Aggregation States in Two CRMs” di P. Bongioannini Cerlini, M. Saraceni, L. Silvestri sul Journal of Advances in Modeling Earth System, James, nella Special Issue “Using Radiative-Convective Equilibrium to Understand Convective Organization, Clouds, and Tropical Climate”.
Il paper discute diverse simulazioni di Equilibrio Radiative Convettivo. L'equilibrio radiativo-convettivo è un esempio per lo studio della convezione dell'atmosfera tropicale, dove l'aggregazione spontanea delle nuvole può influire notevolmente sul bilancio energetico del sistema climatico. Per studiare questo fenomeno, abbiamo selezionato due modelli atmosferici, con numerica e fisica diversi, in grado di riprodurre convezione esplicitamente. Abbiamo studiato le statistiche dell’equilibrio simulato dai due modelli. Essi mostrano una precipitazione simile, ma un riscaldamento e una diminuzione della umidità dell'atmosfera diversi. Abbiamo scoperto che, se un modello raggiunge la saturazione nello strato sotto le nuvole, la pioggia non può evaporare e le “cold pools” (zone di aria fredda e densa che si forma quando la pioggia evapora durante una precipitazione intensa) sono più deboli e non sono in grado di disperdere la convezione. In questo caso, le regioni umide diventano più umide e quelle secche diventano più secche, risultando in uno stato meno organizzato. D’altra parte, le “cold pools”, abbastanza forti da formare nuvole basse nelle regioni secche, permettono loro di espandersi a spese delle regioni umide. La saturazione è stata riscontrata spontaneamente in uno dei due modelli e l'organizzazione successiva della convezione potrebbe riflettere diversi modi di aggregazione nell'atmosfera tropicale reale.
Di seguito il riassunto del paper:
“Radiative-convective equilibrium is an example for studying convective motion of the tropical atmosphere, where the clustering of clouds can spontaneously occurs and it can substantially affect the energy budget of the climate system. To study this phenomenon, we selected two atmospheric models, with different numerics and physics, able to reproduce individual clouds. We investigated the equilibrium statistics. The two models show similar precipitation, but different warming, and drying of the atmosphere. We found that, if a model reaches saturation in the layer below clouds, rain cannot evaporate and weaker cold pools ( cold pockets of dense air that forms when rain evaporates during intense precipitation ) are not able to disperse convection. In this case, moist regions get moister and dry regions get drier, resulting in a less organized state. On the other hand, cold pools, strong enough to form low clouds in the dry regions, allow them to expand on the expenses of moist regions. The saturation was found to happen spontaneously in one of the two models, and the subsequent convection organization could reflect different ways of clustering in the real tropical atmosphere.”