مطالعه عددی اثر غیرمستقیم هواویزها بر تابش طول موج کوتاه و بلند: مطالعه موردی

هواویزها از طریق تغییر تعداد و اندازه قطرک های ابر، اثرهای پیچیده ای بر خواص تابشی ابرها دارند که تعادل تابشی زمین و در نتیجه دمای هوا را تغییر می دهند. با استفاده از آزمایش های عددی، اثر غیرمستقیم هواویزها بر تابش طول موج کوتاه، بلند و خالص برای یک سامانه ابر همرفتی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، سه آزمایش عددی (مرجع، پاک و آلوده) با غلظت های متفاوتی از هواویزها و استفاده از مدل WRF و به کارگیری یک طرحواره خردفیزیک کپه ای دو مولفه ای اجرا شد. برای آزمایش مرجع، غلظت هواویزها از شبیه سازی های جهانی مدل GOCART استخراج شد، درحالی که در آزمایش های پاک و آلوده، غلظت هواویزها به ۲/۰ و ۵ برابر غلظت آن ها در آزمایش مرجع تغییر یافت. در آزمایش آلوده افزایش غلظت هواویزهایی که به عنوان هسته های میعان عمل می کنند، باعث افزایش سپیدایی ابر می شود؛ بنابراین تابش طول موج کوتاه کمتری به سطح زمین می رسد. در مقابل، در آزمایش پاک کاهش غلظت هواویزها، کاهش سپیدایی ابر را در پی دارد؛ بنابراین تابش طول موج کوتاه بیشتری به سطح زمین می رسد. برخلاف تفاوت قابل ملاحظه واداشت تابشی طول موج کوتاه ابر، تغییر در تعداد و اندازه هسته های میعان ابر، تاثیر اندکی بر واداشت تابشی طول موج بلند ابر می گذارد، به نحوی که واداشت تابشی خالص ابر، سرمایش زمین- جو برای شرایط آلوده است. مقایسه دمای هوا در نزدیکی سطح زمین نشان داد که افزایش و کاهش سپیدایی ابر در آزمایش های آلوده و پاک، به ترتیب کاهش و افزایش دمای هوای سطحی را در پی دارد.

Keywords:

اثر غیرمستقیم هواویزها , سپیدایی ابر , طرحواره خردفیزیک کپه ای دو مولفه ای , هسته های میعان ابر