Toward understanding entrainment and vertical movement of mixed parcel in maritime stratocumulus clouds through aircraft observational data
저자
발행사항
[Seoul] : Graduate School, Yonsei University, 2024
학위논문사항
학위논문(박사) -- Graduate School, Yonsei University Department of Atmospheric Sciences 2024.2
발행연도
2024
작성언어
영어
주제어
발행국(도시)
서울
기타서명
항공기 관측자료를 통한 층적운의 유입 및 혼합물의 수직 이동 이해
형태사항
xi, 128장 : 삽화(주로천연색) ; 26 cm
일반주기명
지도교수: Seong Soo Yum
UCI식별코드
I804:11046-000000553214
소장기관
층적운 구름은 지구 표면의 약 20%를 덮으며 지구의 반사율에 영향을 미쳐 지구의 에너지 균형에서 중요한 역할을 한다. 그 중요성에도 불구하고, 층적운 구름 내의 복잡한 상호작용은 현재 기후 모델에서 정확하게 표현되지 않고 있다. 이는 이러한 과정에 대한 보다 깊은 이해가 필요함을 강조한다. 특히 불균일 혼합과 같은 유입 및 혼합 과정은 아직 충분히 이해되지 않은 따뜻한 비 발생 문제를 해결할 수 있는 아이디어 중 하나이다. 층적운 구름 꼭대기 위의 따뜻하고 건조한 공기의 유입은 층적운 구름 시스템에서 중요한 과정이다. 더욱이 유입으로 인한 혼합된 공기 덩어리의 수직 이동은 구름 특성에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 이 연구는 CSET및 POST캠페인의 항공 관측 데이터와 ACORES 캠페인의 헬리콥터 관측 데이터를 사용하여 층적운 구름에서의 유입 과정을 이해하고자 한다. 이 연구는 입자의 3차원 공간 분포와 구름 미세물리학적 특성의 수직 변화를 조사하며, 해양 층적운 구름에서 유입 및 혼합의 영향에 중점을 둔다. 이 연구의 결과는 유입경계면의 두께가 구름 미세물리학의 수직 구조에 영향을 미치는 중요한 요소임을 밝힐 것으로 예상된다. 층적운 구름에서 유입 및 혼합 공기 덩어리의 수직 순환 메커니즘에 대한 이해를 높임으로써, 이 연구는 구름의 유입 및 혼합 과정의 보다 정확한 파라미터화 개발에 기여할 것이다. 궁극적으로, 이 연구는 층적운 구름의 진화를 예측하는 데 도움이 되며, 구름 과정 간 복잡한 상호작용에 대한 이해를 향상시킬 것이다.
더보기Stratocumulus (Sc) clouds play a significant role in Earth's energy balance, as they cover approximately 20% of the Earth's surface and affect the planetary albedo. Despite their importance, the complex interactions within Sc decks remain inaccurately represented in current climate models. This underscores the need for a deeper understanding of these processes to predict their future variations.
Entrainment and mixing, especially inhomogeneous mixing, is one of the ideas that may solve warm rain initiation problems that are not yet fully understood. The entrainment of warmer and drier air from above Sc cloud top is a critical process in the Sc cloud system. Moreover, entrainment-induced vertical movement of mixed parcel could play a considerable role in influencing cloud properties.
This study aims to understand the entrainment processes in Sc clouds, using the aircraft observational data from the Cloud System Evolution in the Trades (CSET) and the Physics of Stratocumulus Top (POST) campaigns and helicopter observational data from the Azores Stratocumulus Measurements of Radiation, Turbulence and Aerosols (ACORES) campaign. The study will examine 3D spatial droplet distribution of droplets and vertical variations of cloud microphysical properties, focusing on the influence of entrainment and mixing in maritime stratocumulus clouds.
It is expected that the findings of this study will reveal that the thickness of the EIL is a crucial parameter that affects the vertical structure of cloud microphysics. By shedding light on the mechanisms of entrainment and vertical movement of mixed parcel in stratocumulus clouds, this study will contribute to developing more accurate parameterization of entrainment and mixing processes in clouds. Ultimately, this study will aid in predicting the evolution of Sc decks and improve the understanding of the complex interactions between cloud processes in the future.
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