Команда инженеров Колумбийского университета во главе с Пьером Жентином, профессором земной инженерии и экологической инженерии, и Адамом Собелем, профессором прикладной физики и прикладной математики, а также наук о Земле и окружающей среде, разработала новый подход, противоположный моделям климата, для исправления неточностей климатических моделей. с использованием модели атмосферы с высоким разрешением, которая более точно разрешает облака и конвекцию (осадки) и параметризует обратную связь между конвекцией и атмосферной циркуляцией. Это исследование опубликовано 31 августа в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).«Наша новая стратегия моделирования прокладывает путь к лучшему пониманию круговоротов воды и углерода в Амазонке», — говорит Джентин, чьи исследования сосредоточены на обратной связи между землей и атмосферой. «Наш подход должен помочь нам узнать больше о роли обезлесения и изменения климата в лесах».Усама Анбер, аспирант Собеля из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти в Колумбии и первый автор статьи, смоделировала климат Амазонки и продемонстрировала ключевую роль, которую слой утреннего тумана играет в испарении и поверхностной радиации.
Этот слой тумана вызван обильными ночными осадками, которые не учитываются текущими климатическими моделями, которые недооценивают влияние облаков и осадков. Исследователи обнаружили, что слой тумана является важным регулятором климата Амазонки: во время сезона дождей он искусственно изменяет продолжительность дня, поскольку отражает солнечный свет ранним утром.
В сухой сезон, когда слой тумана не отражает солнечный свет, меньшая облачность позволяет растениям получать гораздо более высокую радиацию, увеличивая темпы испарения и фотосинтеза — еще один процесс, пропущенный ГКМ.«Наше исследование показывает, что использование связанных моделей суша-атмосфера с разрешенной конвекцией и параметризованной крупномасштабной динамикой дает очень точные результаты», — отмечает Анбер. «Это очень важно для нашего понимания тропического климата».
Команда, в которую также входил Шугуан Ван, младший научный сотрудник отдела прикладной физики и прикладной математики, планирует затем изучить циклы CO2, чтобы увидеть, смогут ли они разработать более точные прогнозы изменений климата.«Если мы сможем улучшить наши оценки испарения над сушей, то мы также сможем улучшить управление водными ресурсами, а также прогнозы погоды и климата», — добавляет Джентин. «Работа над гидрологическим циклом и углеродным циклом увлекательна, потому что поможет определить судьбу нашей планеты».
