p Grandes plataformas de nuvens estratocúmulos bem espaçadas pairam sobre o oceano e cobrem vastas áreas - literalmente milhares de quilômetros de oceanos subtropicais - e perduram por semanas a meses. p Essas nuvens marinhas refletem mais radiação solar do que a superfície do oceano, proporcionando um efeito de resfriamento na superfície da Terra. Nuvens estratocúmulos são um componente importante do balanço de radiação da Terra e são cruciais para os modelos do sistema terrestre (ESMs) usados ​​para prever as condições climáticas futuras.

p Para melhorar as representações da nuvem em ESMs, pesquisadores dos laboratórios nacionais Lawrence Livermore e Argonne os compararam com as observações das instalações do usuário de Medição de Radiação Atmosférica (ARM).

p Com o apoio da ARM e do programa de Pesquisa do Sistema Atmosférico (ASR) do Departamento de Energia dos EUA (DOE), os pesquisadores combinaram medições do observatório atmosférico do Atlântico Norte Oriental da ARM para derivar as propriedades do vapor de água e da garoa dentro e abaixo das nuvens.

p A garoa está constantemente presente dentro e abaixo desses sistemas de nuvens marinhas. É a chave para obter previsões climáticas mais precisas porque sua presença afeta e é afetada pela turbulência - movimentos de mudança rápida do ar que são os principais responsáveis ​​pela vida útil das nuvens.

p Virendra Ghate e Maria Cadeddu de Argonne estavam interessados ​​em variáveis ​​geofísicas, como o conteúdo de água da nuvem e o tamanho das partículas do chuvisco. Então, eles desenvolveram um algoritmo que recuperou todos os parâmetros necessários envolvidos nas interações garoa-turbulência. O algoritmo usa radar ARM, lidar, e dados de radiômetro para derivar as variáveis ​​geofísicas de interesse:tamanho (ou diâmetro) das gotas de precipitação, quantidade de água líquida correspondente a gotículas de nuvem, e a precipitação cai.

p “A análise do conjunto de dados desenvolvido nos permitiu mostrar que a garoa diminui a turbulência abaixo das nuvens estratocúmulos, algo que só era mostrado por simulações de modelo no passado, "diz Ghate, um cientista atmosférico de Argonne. "A riqueza dos dados desenvolvidos nos permitirá abordar várias questões fundamentais relacionadas às interações chuvisco-turbulência no futuro."

p Seus resultados levaram a um esforço colaborativo com modeladores de Livermore. Nesse esforço, a equipe usou as observações do ARM para melhorar a representação das interações chuvisco-turbulência no Energy Exascale Earth System Model (E3SM) do DOE.

p "As referências de observação fornecidas por nossos colaboradores em Argonne nos ajudaram a identificar que o E3SM versão 1 produz processos de garoa irrealistas, "diz o cientista da equipe de Livermore, Xue Zheng, que liderou um artigo no jornal Revisão Mensal do Tempo com foco em um estudo de caso da campanha de campo da ARM Marinha GPCI Investigação de Nuvens (MAGIC) no leste do Oceano Pacífico. "Nosso estudo colaborativo implica que exames abrangentes dos processos modelados de nuvem e garoa com referências de observação são necessários para os modelos climáticos atuais."