Estudio sobre el papel de las parametrizaciones de onda corta en simulaciones reales WRF-ARW. Dos casos de estudio: cielo despejado y nublado

DOI: 10.3369/tethys.2015.12.02

Tethys núm. 12 pp.: 13 - 31

Abstract

Una gran variedad de formas de calcular el transporte radiativo da lugar a parametrizaciones varias. Las diferencias entre ellas implican resultados distintos para los flujos radiativos, incluso en las mismas condiciones atmosféricas. Dado que el transporte de la radiación solar y de la radiación terrestre respresenta el proceso físico primordial que da forma a la circulación atmosférica, les diferencias mencionadas deben tener un impacto en la calidad de los modelos de predicción numérica del tiempo. En este trabajo se presenta un análisis del papel de las parametrizaciones de transporte de radiación de onda corta en el modelo Weather Research and Forecasting (WRF-ARW). El estudio compara el efecto de cuatro esquemas (Dudhia, New Goddard, CAM y RRTMG) en dos casos para un dominio de integración centrado en Cataluña: i) sin nubes, ii) con cielo cubierto. Se analizan los procesos de realimentación directos e indirectos entre los aspectos dinámicos y las parametrizaciones físicas debidos a los cambios en el cálculo de la ecuación de transporte radiativo. Los efectos acumulados de estas variaciones se estudian mediante tres ventanas temporales: el inicio de la simulación (0-23 h), el día siguiente (24-47 h) y el tercer día (48-71 h). Estos análisis se focalizan en algunos campos específicos del modelo numérico; desde los campos más directamente relacionados con los esquemas de radiación de onda corta, como la irradiancia horizontal global o los perfiles la velocidad de calentamiento, a los campos aparentemente afectados de forma secundaria, como la velocidad del viento o la composición de las nubes, entre otros. Las diferencias observadas entre las integraciones usando distintas parametrizaciones aumentan con el horizonte de la simulación, siendo más importantes en el escenario de cielo cubierto que en el de sin nubes.

References

  • - Budyko, M. I., 1969: The effect of solar radiation variations on the climate of the earth, Tellus, 21, 611–619. doi:dx.doi.org/10.3402/tellusa.v21i5.10109
  • - Chandrasekhar, S., 1960: Radiative transfer, Dover Publications.
  • - Chou, M. D. y Suarez, M. J., 1994: An efficient thermal infrared radiation parameterization for use in general circulation models, NASA Tech. Memo, 104606, 85.
  • - Chou, M. D. y Suarez, M. J., 1999: A solar radiation parameterization for atmospheric studies, NASA Tech. Memo, 104606, 40.
  • - Chou, M. D., Arking, A., Otterman, J., y Ridgway, W. L.,1995: The effect of clouds on atmospheric absorption of solarradiation, Geophys. Res. Lett., 22, 1885–1888, doi:dx.doi.org/10.1029/95gl01350.
  • - Chou, M. D., Suarez, M. J., Liang, X. Z., y Yan, M. M. H., 2001:A thermal infrared radiation parameterization for atmospheric studies, NASA Tech. Memo, 104606, 56, doi:dopu.cs.auc.dk, available online at ftp://climate.gsfc.nasa.gov/chou/clirad lw/.
  • - Collins,W. D., Rasch, P. J., Boville, B. A., Hack, J. J., McCaa, J. R., Williamson, D. L., Kiehl, J. T., Briegleb, B., Bitz, C., Lin, S., y et al., 2004: Description of the NCAR community atmosphere model (CAM 3.0), NCAR Tech., nCAR/TN-464+ STR.
  • - Dee, D., Uppala, S., Simmons, A., Berrisford, P., Poli, P., Kobayashi, S., Andrae, U., Balmaseda, M., Balsamo, G., Bauer, P., y et al., 2011: The ERA-Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system, Q. J. Roy. Meteor. Soc., 137, 553–597, doi:dx.doi.org/10.1002/qj.828.
  • - Dudhia, J., 1989: Numerical study of convection observed during the winter monsoon experiment using a mesoscale two-dimensional mode, J. Atmos. Sci., 46, 3077–3107, doi:



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